JP2013190697A - Photosensitive resin composition, cured relief pattern-manufacturing method, and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光性樹脂組成物に関する。また、該感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化レリーフパターンを有する半導体装置及び表示体装置に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition. The present invention also relates to a semiconductor device and a display device having a cured relief pattern obtained by curing the photosensitive resin composition.
従来から、半導体装置に用いられる永久膜、例えば表面保護膜及び層間絶縁膜には、優れた耐熱性、電気特性、及び機械特性を併せ持つ、ポリイミド樹脂及びポリベンゾオキサゾール樹脂が広く用いられてきた。これらの樹脂は環状構造を有しておりそのままでは各種溶剤への溶解性が低いため、一般に該環状構造を開環させた前駆体を溶剤へ溶解させた組成物が使用される。従って、半導体装置を製造するためには、半導体素子上に該組成物を塗布する工程の後に、かかる前駆体を閉環させる工程が必要となる。この閉環工程は通常、塗布膜を300℃以上に加熱する熱硬化によって行われる。 Conventionally, polyimide resins and polybenzoxazole resins having excellent heat resistance, electrical characteristics, and mechanical characteristics have been widely used for permanent films used in semiconductor devices, such as surface protective films and interlayer insulating films. Since these resins have a cyclic structure and have low solubility in various solvents as they are, a composition in which a precursor obtained by ring-opening the cyclic structure is dissolved in a solvent is generally used. Therefore, in order to manufacture a semiconductor device, a step of closing the precursor is necessary after the step of applying the composition on the semiconductor element. This ring closing step is usually performed by thermosetting in which the coating film is heated to 300 ° C. or higher.
しかしながら、近年、従来品に比べて耐熱性に劣る半導体装置が開発され、表面保護膜及び層間絶縁膜の形成材料にも熱硬化温度の低下が求められるようになり、特に250℃以下での熱硬化性を求められることも多くなっている。 However, in recent years, semiconductor devices that are inferior in heat resistance compared to conventional products have been developed, and a lowering of the thermosetting temperature has been required for the material for forming the surface protective film and the interlayer insulating film. Increasingly, curability is required.
かかる要求に対し、特許文献1には、フェノール類とアルデヒド類とを縮合させることにより得られたフェノール樹脂と、このフェノール樹脂の耐熱衝撃性を改善するための架橋性微粒子とを用いた組成物が提案されている。フェノール樹脂は、半導体装置製造時にエッチング又は成膜工程でマスクとして一時的に用いられるレジストのベース樹脂として広く使用されている樹脂であり、上記閉環工程を必要としないので低温で熱硬化させることができ、コスト、及び感光性能に優れる。 In response to this requirement, Patent Document 1 discloses a composition using a phenol resin obtained by condensing phenols and aldehydes, and crosslinkable fine particles for improving the thermal shock resistance of the phenol resin. Has been proposed. Phenolic resin is a resin that is widely used as a base resin for resists that are temporarily used as a mask in the etching or film formation process when manufacturing semiconductor devices, and does not require the above-described ring closing process, and can be cured at low temperatures. It is excellent in cost and photosensitivity.
また、特許文献2には、フェノール樹脂の耐熱衝撃性を改善するために、フェノール樹脂を合成する時に、アルデヒド類の代わりに、α,α’−ジハロキシレン化合物、α,α’−ジヒドロキシキシレン化合物、及びα,α’−ジアルコキシキシレン化合物からなる群から選択される少なくとも1種の置換キシレン化合物を用い、これとフェノール類化合物とを縮合させて得られる組成物が提案されている。 Further, in Patent Document 2, in order to improve the thermal shock resistance of a phenol resin, when synthesizing a phenol resin, an α, α′-dihaloxylene compound, an α, α′-dihydroxyxylene compound, And a composition obtained by condensing a phenolic compound with at least one substituted xylene compound selected from the group consisting of α, α′-dialkoxyxylene compounds.
そして、特許文献3には、エポキシ含有物質、ビニルフェノール樹脂、ビフェニルフェノール樹脂、及び特定の尿素系架橋剤からなる、シリコンウエハー等に用いられる層間絶縁樹脂として用いられるネガ型感光性樹脂組成物が記載されている。 Patent Document 3 discloses a negative photosensitive resin composition used as an interlayer insulating resin used for silicon wafers and the like, comprising an epoxy-containing substance, a vinylphenol resin, a biphenylphenol resin, and a specific urea-based crosslinking agent. Have been described.
樹脂膜を永久膜として半導体装置に適用する場合には、半導体工程で使用する薬剤への耐薬品性は、硬化後の樹脂膜の重要な膜物性の一つである。しかしながら、前述の特許文献1〜3には、硬化膜の耐薬品性に関しては記載がない。本発明者が検討したところ、実用化されているポリイミド樹脂又はポリベンゾオキサゾール樹脂からなる硬化レリーフパターンと比較して、これらのフェノール樹脂には耐薬品性については改良すべき余地があった。 When a resin film is applied as a permanent film to a semiconductor device, chemical resistance to chemicals used in the semiconductor process is one of the important film properties of the cured resin film. However, Patent Documents 1 to 3 mentioned above do not describe chemical resistance of the cured film. When this inventor examined, compared with the cured relief pattern which consists of a polyimide resin or polybenzoxazole resin currently utilized, these phenol resins had room to improve about chemical resistance.
従って、本発明は、低温での硬化が可能であり、耐薬品性に優れる硬化膜を与える、感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成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する半導体装置及び表示体装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides a photosensitive resin composition that can be cured at low temperature and provides a cured film with excellent chemical resistance, and a method for producing a cured relief pattern that forms a pattern using the photosensitive resin composition It is another object of the present invention to provide a semiconductor device and a display device having the cured relief pattern.
本発明者は、上記した従来技術が有する課題に鑑みて、鋭意検討し実験を重ねた結果、特定の構造を有するフェノール樹脂を非イオン性界面活性剤と組み合わせて用いることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を為すに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。 As a result of intensive studies and repeated experiments, the present inventor is able to solve the above problems by using a phenol resin having a specific structure in combination with a nonionic surfactant. The present invention has been found and the present invention has been accomplished. That is, the present invention is as follows.
[1] 下記一般式(1):
光酸発生剤(B)、
溶剤(C)、及び
非イオン性界面活性剤(D)
を含有する、感光性樹脂組成物。
[2] 前記一般式(1)中の、Xが、下記一般式(3):
[3] 前記一般式(1)中の、Xが、下記式(6):
[4] 前記一般式(1)中の、Xが、下記式(7):
[5] 前記フェノール樹脂(A)が、下記一般式(8):
[6] 前記非イオン性界面活性剤(D)が、(D−1)シリコーン型界面活性剤、(D−2)エーテル型及びエステル型の一方又は両方である界面活性剤、並びに(D−3)フッ素型界面活性剤、から成る群から選ばれる少なくとも1種の非イオン性界面活性剤である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[7] 更に架橋剤(E)を含む、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[8] 以下の工程:
(1)上記[1]〜[7]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を含む感光性樹脂層を基板上に形成する工程、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程、
(3)該露光の後の感光性樹脂層を現像してレリーフパターンを得る工程、
(4)該レリーフパターンを加熱処理する工程、
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。
[9] 上記[8]に記載の方法により製造された、硬化レリーフパターン。
[10] 半導体素子と、該半導体素子の上部に設けられた硬化膜とを備える半導体装置であって、該硬化膜は、上記[9]に記載の硬化レリーフパターンである、半導体装置。
[11] 表示体素子と、該表示体素子の上部に設けられた硬化膜とを備える表示体装置であって、該硬化膜は、上記[9]に記載の硬化レリーフパターンである、表示体装置。
[1] The following general formula (1):
Photoacid generator (B),
Solvent (C) and nonionic surfactant (D)
The photosensitive resin composition containing this.
[2] In the general formula (1), X represents the following general formula (3):
[3] In the general formula (1), X represents the following formula (6):
[4] In the general formula (1), X represents the following formula (7):
[5] The phenol resin (A) is represented by the following general formula (8):
[6] The nonionic surfactant (D) is (D-1) a silicone-type surfactant, (D-2) a surfactant that is one or both of an ether type and an ester type, and (D- 3) The photosensitive resin composition according to any one of the above [1] to [5], which is at least one nonionic surfactant selected from the group consisting of fluorine type surfactants.
[7] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [6], further including a crosslinking agent (E).
[8] The following steps:
(1) The process of forming the photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition in any one of said [1]-[7] on a board | substrate,
(2) a step of exposing the photosensitive resin layer;
(3) A step of developing the photosensitive resin layer after the exposure to obtain a relief pattern;
(4) a step of heat-treating the relief pattern;
A method for producing a cured relief pattern.
[9] A cured relief pattern produced by the method according to [8] above.
[10] A semiconductor device comprising a semiconductor element and a cured film provided on the semiconductor element, wherein the cured film is the cured relief pattern according to the above [9].
[11] A display device comprising a display element and a cured film provided on the display element, wherein the cured film is the cured relief pattern according to [9]. apparatus.
本発明により、低温での硬化が可能であり、耐薬品性に優れる硬化膜を与える、感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成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する半導体装置及び表示体装置を提供できる。 According to the present invention, a photosensitive resin composition that can be cured at a low temperature and provides a cured film having excellent chemical resistance, a method for producing a cured relief pattern that forms a pattern using the photosensitive resin composition, and A semiconductor device and a display device having the cured relief pattern can be provided.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」と略記する。)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。なお本明細書を通じ、一般式において同一符号で表されている構造は、分子中に複数存在する場合に、互いに同一であるか、又は異なっていることができる。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter abbreviated as “embodiments”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary. Throughout the present specification, when a plurality of structures represented by the same symbol in the general formula are present in a molecule, they may be the same as or different from each other.
本発明の一態様が提供する感光性樹脂組成物は、下記一般式(1): The photosensitive resin composition provided by one embodiment of the present invention has the following general formula (1):
{式(1)中、aは、1〜3の整数であり、bは、0〜3の整数であり、1≦(a+b)≦4であり、R1は、炭素数1〜20の1価の有機基、ハロゲン原子、ニトロ基及びシアノ基から成る群から選ばれる1価の置換基を表し、bが2又は3である場合の複数のR1は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、Xは、不飽和結合を有していてもよい炭素数2〜10の2価の鎖状脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、下記一般式(2): {Wherein (1), a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 3, a 1 ≦ (a + b) ≦ 4, R 1 is 1 1 to 20 carbon atoms Represents a monovalent substituent selected from the group consisting of a valent organic group, a halogen atom, a nitro group and a cyano group, and when b is 2 or 3, a plurality of R 1 may be the same or different from each other , X is a divalent chain aliphatic group having 2 to 10 carbon atoms which may have an unsaturated bond, a divalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, and the following general formula (2):
(式(2)中、pは、1〜10の整数である。)で表される2価のアルキレンオキシド基、及び芳香族環を有する2価の有機基から成る群から選ばれる2価の有機基を表す。}で表される繰り返し単位を有するフェノール樹脂(A)、
光酸発生剤(B)、
溶剤(C)、及び
非イオン性界面活性剤(D)
を含有する。以下各成分を順に説明する。
(In formula (2), p is an integer of 1 to 10.) A divalent alkylene oxide group represented by the formula (2) and a divalent organic group selected from the group consisting of divalent organic groups having an aromatic ring. Represents an organic group. } A phenol resin (A) having a repeating unit represented by:
Photoacid generator (B),
Solvent (C) and nonionic surfactant (D)
Containing. Hereinafter, each component will be described in order.
[フェノール樹脂(A)]
本実施形態では、フェノール樹脂(A)は、下記一般式(1):
[Phenolic resin (A)]
In this embodiment, the phenol resin (A) is represented by the following general formula (1):
{式(1)中、aは、1〜3の整数であり、bは、0〜3の整数であり、1≦(a+b)≦4であり、R1は、炭素数1〜20の1価の有機基、ハロゲン原子、ニトロ基及びシアノ基から成る群から選ばれる1価の置換基を表し、bが2又は3である場合の複数のR1は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、Xは、不飽和結合を有していてもよい炭素数2〜10の2価の鎖状脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、下記一般式(2): {Wherein (1), a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 3, a 1 ≦ (a + b) ≦ 4, R 1 is 1 1 to 20 carbon atoms Represents a monovalent substituent selected from the group consisting of a valent organic group, a halogen atom, a nitro group and a cyano group, and when b is 2 or 3, a plurality of R 1 may be the same or different from each other , X is a divalent chain aliphatic group having 2 to 10 carbon atoms which may have an unsaturated bond, a divalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, and the following general formula (2):
(式(2)中、pは、1〜10の整数である。)で表される2価のアルキレンオキシド基、及び芳香族環を有する2価の有機基から成る群から選ばれる2価の有機基を表す。}で表される繰り返し単位を有する。上記の繰り返し単位を有するフェノール樹脂(A)は、例えば従来使用されてきたポリイミド樹脂及びポリベンゾオキサゾール樹脂と比べて低温での硬化が可能であり、かつ良好な伸度を有する硬化膜の形成を可能にする。 (In formula (2), p is an integer of 1 to 10.) A divalent alkylene oxide group represented by the formula (2) and a divalent organic group selected from the group consisting of divalent organic groups having an aromatic ring. Represents an organic group. } Has a repeating unit represented by: The phenol resin (A) having the above repeating unit can be cured at a low temperature as compared with, for example, conventionally used polyimide resins and polybenzoxazole resins, and can form a cured film having good elongation. to enable.
上記一般式(1)において、R1は、炭素数1〜20の1価の有機基、ハロゲン原子、ニトロ基及びシアノ基から成る群から選ばれる1価の置換基であれば限定されない。アルカリ溶解性の観点から、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、不飽和結合を有していてもよい炭素数1〜10の脂肪族基、炭素数6〜20の芳香族基、及び下記一般式(10): In the general formula (1), R 1 is not limited as long as it is a monovalent substituent selected from the group consisting of a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, and a cyano group. From the viewpoint of alkali solubility, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may have an unsaturated bond, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, and the following general formula (10):
{式(10)中、R14、R15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、不飽和結合を有していてもよい炭素数1〜10の鎖状脂肪族基、炭素数3〜20の脂環式基、又は炭素数6〜20の芳香族基を表し、そしてR17は、不飽和結合を有していてもよい炭素数1〜10の2価の鎖状脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜20の2価の芳香族基を表す。}で表される4つの基から成る群から選ばれる1価の置換基であることが好ましい。 {In Formula (10), R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a C1-C10 chain aliphatic group optionally having an unsaturated bond, C3-C3 20 represents an alicyclic group or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, and R 17 is a divalent chain aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may have an unsaturated bond, A divalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms or a divalent aromatic group having 6 to 20 carbon atoms is represented. } Is preferably a monovalent substituent selected from the group consisting of four groups represented by:
本実施形態では、上記一般式(1)において、aは、1〜3の整数であれば限定されないがアルカリ溶解性及び伸度の観点から2が好ましい。また、aが2である場合には、水酸基同士の置換位置は、オルト、メタ及びパラ位のいずれであってもよい。そしてaが3である場合には、水酸基同士の置換位置は、1,2,3−位、1,2,4−位及び1,3,5−位等、いずれであってもよい。 In this embodiment, in the general formula (1), a is not limited as long as it is an integer of 1 to 3, but 2 is preferable from the viewpoint of alkali solubility and elongation. Moreover, when a is 2, the substitution position of hydroxyl groups may be any of ortho, meta, and para positions. When a is 3, the substitution position between the hydroxyl groups may be any of 1,2,3-position, 1,2,4-position, 1,3,5-position, and the like.
本実施形態では、上記一般式(1)において、bは、0〜3の整数であれば限定されないが、アルカリ溶解性及び伸度の観点から、0又は1であることが好ましい。また、bが2又は3である場合には、複数のR1は、同一であっても異なっていてもよい。 In the present embodiment, in the general formula (1), b is not limited as long as it is an integer of 0 to 3, but is preferably 0 or 1 from the viewpoint of alkali solubility and elongation. When b is 2 or 3, the plurality of R 1 may be the same or different.
さらに、本実施形態では、上記一般式(1)において、a及びbは、1≦(a+b)≦4の関係を満たす。 Further, in the present embodiment, in the general formula (1), a and b satisfy the relationship of 1 ≦ (a + b) ≦ 4.
本実施形態では、上記一般式(1)において、Xは、不飽和結合を有していてもよい炭素数2〜10の2価の鎖状脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、上記一般式(2)で表されるアルキレンオキシド基、及び芳香族環を有する2価の有機基から成る群から選ばれる2価の有機基である。これらの2価の有機基の中で、硬化後の膜の強靭性の観点から、Xは、下記一般式(3): In the present embodiment, in the general formula (1), X is a divalent chain aliphatic group having 2 to 10 carbon atoms which may have an unsaturated bond, or a divalent chain having 3 to 20 carbon atoms. A divalent organic group selected from the group consisting of an alicyclic group, an alkylene oxide group represented by the general formula (2), and a divalent organic group having an aromatic ring. Among these divalent organic groups, X represents the following general formula (3) from the viewpoint of the toughness of the cured film.
{式(3)中、R2、R3、R4及びR5は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10の1価の脂肪族基、又は水素原子の一部若しくは全部がフッ素原子で置換されてなる炭素数1〜10の1価の脂肪族基であり、n1は0〜4の整数であって、n1が1〜4の整数である場合のR6は、ハロゲン原子、水酸基、又は1価の有機基であり、少なくとも1つのR6は水酸基であり、n1が2〜4の整数である場合の複数のR6はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。}で表される基、及び下記一般式(4): {In Formula (3), R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, or a part or all of the hydrogen atoms are fluorine. R 6 is a monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with an atom, n 1 is an integer of 0 to 4, and n 1 is an integer of 1 to 4; In the case of an atom, a hydroxyl group, or a monovalent organic group, at least one R 6 is a hydroxyl group, and n 1 is an integer of 2 to 4, a plurality of R 6 may be the same or different. } And the following general formula (4):
{式(4)中、R7、R8、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10の1価の脂肪族基、又は水素原子の一部若しくは全部がフッ素原子で置換されてなる炭素数1〜10の1価の脂肪族基を表し、Wは、単結合、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の鎖状脂肪族基、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環式基、下記一般式(2): {In Formula (4), R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, a monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, or a part or all of the hydrogen atoms are fluorine. Represents a monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms that is substituted with an atom, and W is a single bond, a chain aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms that may be substituted with a fluorine atom, or a fluorine atom. An alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms which may be substituted with the following general formula (2):
(式(2)中、pは、1〜10の整数である。)で表される2価のアルキレンオキシド基、及び下記式(5): (In formula (2), p is an integer of 1 to 10) and a divalent alkylene oxide group represented by the following formula (5):
で表される2価の基から成る群から選ばれる2価の有機基である。}で表される基から成る群から選ばれる有機基であることが好ましい。
Wとしては、硬化膜の伸度の観点から、単結合、上記一般式(2)で表されるアルキレンオキシド基、並びに上記式(5)のうちエステル基、アミド基及びスルホニル基から成る群から選ばれる2価の有機基、が好ましい。
A divalent organic group selected from the group consisting of divalent groups represented by the formula: } Is preferably an organic group selected from the group consisting of groups represented by:
W is a single bond, an alkylene oxide group represented by the above general formula (2), or a group consisting of an ester group, an amide group, and a sulfonyl group in the above formula (5) from the viewpoint of the elongation of the cured film. Preferred are divalent organic groups selected.
本実施形態では、上記一般式(1)において、Xは、上記一般式(3)又は(4)で表される2価の有機基であることが好ましく、そして上記一般式(4)で表される2価の有機基は、樹脂組成物のパターン形成性が良好であるという観点、及び硬化後の硬化膜の伸度の観点から、下記式(6): In the present embodiment, in the general formula (1), X is preferably a divalent organic group represented by the general formula (3) or (4), and is represented by the general formula (4). The divalent organic group to be formed is represented by the following formula (6) from the viewpoint that the pattern forming property of the resin composition is good and the degree of elongation of the cured film after curing:
で表される2価の有機基であることがより好ましく、さらに下記式(7): It is more preferable that it is a divalent organic group represented by the following formula (7):
で表される2価の有機基であることが特に好ましい。 The divalent organic group represented by the formula is particularly preferred.
一般式(1)におけるフェノール性水酸基を含有する部位とXで表される部位との割合に関し、特に伸度の観点から、一般式(1)で表される構造中のXで表される部位の割合は、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。上記割合は、アルカリ可溶性の観点から、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下である。 Regarding the ratio between the portion containing the phenolic hydroxyl group and the portion represented by X in the general formula (1), particularly from the viewpoint of elongation, the portion represented by X in the structure represented by the general formula (1) The ratio is preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more. The ratio is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, from the viewpoint of alkali solubility.
また、フェノール樹脂(A)は、下記一般式(8): The phenol resin (A) is represented by the following general formula (8):
{式(8)中、R11は炭化水素基及びアルコキシ基から成る群から選ばれる炭素数1〜10の1価の基であり、n2は1〜3の整数であり、n3は0〜2の整数であり、m1は1〜500の整数であり、2≦(n2+n3)≦4であり、n3が2である場合のR11は同じであっても異なっていてもよい。}で表される構造及び下記一般式(9): {In Formula (8), R 11 is a monovalent group having 1 to 10 carbon atoms selected from the group consisting of a hydrocarbon group and an alkoxy group, n 2 is an integer of 1 to 3, and n 3 is 0 Is an integer of ˜2, m 1 is an integer of 1 to 500, 2 ≦ (n 2 + n 3 ) ≦ 4, and when n 3 is 2, R 11 is the same or different. Also good. } And the following general formula (9):
{式(9)中、R12及びR13はそれぞれ独立に炭化水素基及びアルコキシ基から成る群から選ばれる炭素数1〜10の1価の基であり、n4は1〜3の整数であり、n5は0〜2の整数であり、n6は0〜3の整数であり、m2は1〜500の整数であり、2≦(n4+n5)≦4であり、n5が2である場合のR12は同じでも異なっていてもよく、n6が2又は3である場合のR13は同じでも異なっていてもよい。}で表される構造の両方を同一樹脂骨格内に有することが特に好ましい。 {In Formula (9), R 12 and R 13 are each independently a monovalent group having 1 to 10 carbon atoms selected from the group consisting of a hydrocarbon group and an alkoxy group, and n 4 is an integer of 1 to 3. N 5 is an integer of 0 to 2, n 6 is an integer of 0 to 3, m 2 is an integer of 1 to 500, 2 ≦ (n 4 + n 5 ) ≦ 4, and n 5 R 12 when n is 2 may be the same or different, and R 13 when n 6 is 2 or 3 may be the same or different. } It is particularly preferable to have both of the structures represented by
上記一般式(8)のm1及び上記一般式(9)のm2は、フェノール樹脂(A)の主鎖におけるそれぞれの繰り返し単位の総数を表す。すなわち、フェノール樹脂(A)において、上記一般式(8)で表される構造における括弧内の繰り返し単位と上記一般式(9)で表される構造における括弧内の繰り返し単位とは、ランダム、ブロック又はこれらの組合せで配列されていることができる。m1及びm2は、アルカリ溶解性及び硬化物の伸度の観点から、それぞれ独立に1〜500の整数であり、下限値は、好ましくは2、より好ましくは3であり、上限値は、好ましくは450、より好ましくは400、さらに好ましくは350である。m1及びm2は、それぞれ独立に、硬化後の膜の強靭性の観点から、2以上であることが好ましく、アルカリ水溶液中での溶解性の観点から、450以下であることが好ましい。 M 1 in the general formula (8) and m 2 in the general formula (9) represent the total number of each repeating unit in the main chain of the phenol resin (A). That is, in the phenol resin (A), the repeating unit in parentheses in the structure represented by the general formula (8) and the repeating unit in parentheses in the structure represented by the general formula (9) are random, block Or they can be arranged in combination. m 1 and m 2 are each independently an integer of 1 to 500 from the viewpoint of alkali solubility and the elongation of the cured product, and the lower limit is preferably 2, more preferably 3, and the upper limit is Preferably it is 450, More preferably, it is 400, More preferably, it is 350. m 1 and m 2 are each independently preferably 2 or more from the viewpoint of the toughness of the film after curing, and preferably 450 or less from the viewpoint of solubility in an alkaline aqueous solution.
上記一般式(8)で表される構造及び上記一般式(9)で表される構造の両方を同一樹脂骨格内に有するフェノール樹脂(A)において、上記一般式(8)で表される構造のモル比率が高いほど、硬化後の膜物性が良好であり、耐熱性にも優れ、上記一般式(9)で表される構造のモル比率が高いほど、アルカリ溶解性が良好であり、硬化後のパターン形状に優れる。従って、上記一般式(8)で表される構造と上記一般式(9)で表される構造との比率の範囲としてはm1:m2=90:10〜20:80が硬化後の膜物性の観点から好ましく、m1:m2=80:20〜40:60が硬化後の膜物性、及びアルカリ溶解性の観点から更に好ましく、m1:m2=70:30〜50:50が硬化後の膜物性、パターン形状、及びアルカリ溶解性の観点から特に好ましい。 In the phenol resin (A) having both the structure represented by the general formula (8) and the structure represented by the general formula (9) in the same resin skeleton, the structure represented by the general formula (8) The higher the molar ratio, the better the film physical properties after curing, the better the heat resistance, and the higher the molar ratio of the structure represented by the general formula (9), the better the alkali solubility and the curing. Excellent pattern shape later. Therefore, m 1 : m 2 = 90: 10 to 20:80 is a film after curing as the range of the ratio between the structure represented by the general formula (8) and the structure represented by the general formula (9). From the viewpoint of physical properties, m 1 : m 2 = 80: 20 to 40:60 is more preferable from the viewpoint of film physical properties after curing and alkali solubility, and m 1 : m 2 = 70: 30 to 50:50 is preferable. It is particularly preferred from the viewpoints of film properties after curing, pattern shape, and alkali solubility.
フェノール樹脂(A)は、典型的には、フェノール化合物と、共重合成分(具体的には、アルデヒド基を有する化合物(トリオキサンのように分解してアルデヒド化合物を生成する化合物も含む)、ケトン基を有する化合物、メチロール基を分子内に2個有する化合物、アルコキシメチル基を分子内に2個有する化合物、及びハロアルキル基を分子内に2個有する化合物から成る群から選ばれる1種類以上の化合物)とを含み、より典型的にはこれらからなるモノマー成分を、重合反応させることによって合成できる。例えば、下記に示すようなフェノール及び/又はフェノール誘導体(以下、総称して「フェノール化合物」ともいう。)に対し、アルデヒド化合物、ケトン化合物、メチロール化合物、アルコキシメチル化合物、ジエン化合物、又はハロアルキル化合物等の共重合成分を重合させてフェノール樹脂(A)を得ることができる。この場合、上記一般式(1)中、OH基及び任意のR1基が芳香環に結合している構造で表される部分は上記フェノール化合物に由来し、Xで表される部分は上記共重合成分に由来することになる。反応制御、並びに得られたフェノール樹脂(A)及び感光性樹脂組成物の安定性の観点から、フェノール化合物と上記共重合成分との仕込みモル比 フェノール化合物:共重合成分は、5:1〜1.01:1であることが好ましく、2.5:1〜1.1:1であることがより好ましい。 The phenol resin (A) typically includes a phenol compound, a copolymer component (specifically, a compound having an aldehyde group (including a compound that decomposes to form an aldehyde compound like trioxane), a ketone group, and the like. One or more compounds selected from the group consisting of a compound having a methylol group, a compound having two methylol groups in the molecule, a compound having two alkoxymethyl groups in the molecule, and a compound having two haloalkyl groups in the molecule) More typically, monomer components composed of these can be synthesized by a polymerization reaction. For example, an aldehyde compound, a ketone compound, a methylol compound, an alkoxymethyl compound, a diene compound, a haloalkyl compound, etc. with respect to phenol and / or a phenol derivative (hereinafter also collectively referred to as “phenol compound”) as shown below A phenol resin (A) can be obtained by polymerizing the copolymer component. In this case, in the above general formula (1), the moiety represented by the structure in which the OH group and any R 1 group are bonded to the aromatic ring is derived from the phenol compound, and the moiety represented by X is the above-mentioned common group. It comes from the polymerization component. From the viewpoint of reaction control and the stability of the obtained phenolic resin (A) and the photosensitive resin composition, the charging molar ratio of the phenolic compound and the copolymerization component is 5: 1 to 1 .01: 1 is preferable, and 2.5: 1 to 1.1: 1 is more preferable.
本実施形態では、フェノール樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは700〜100,000であり、より好ましくは1,500〜80,000であり、更に好ましくは2,000〜50,000である。重量平均分子量は、硬化膜の伸度の観点から、700以上であることが好ましく、一方で、感光性樹脂組成物のアルカリ溶解性の観点から、100,000以下であることが好ましい。 In the present embodiment, the weight average molecular weight of the phenol resin (A) is preferably 700 to 100,000, more preferably 1,500 to 80,000, still more preferably 2,000 to 50,000. is there. The weight average molecular weight is preferably 700 or more from the viewpoint of the elongation of the cured film, while it is preferably 100,000 or less from the viewpoint of alkali solubility of the photosensitive resin composition.
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定し、標準ポリスチレンを用いて作成した検量線により算出することができる。 The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC), and can be calculated from a calibration curve created using standard polystyrene.
本実施形態では、フェノール樹脂(A)を得るために使用できるフェノール化合物としては、例えば、クレゾール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、アミルフェノール、シクロヘキシルフェノール、ヒドロキシビフェニル、ベンジルフェノール、ニトロベンジルフェノール、シアノベンジルフェノール、アダマンタンフェノール、ニトロフェノール、フルオロフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、トリフルオロメチルフェノール、N−(ヒドロキシフェニル)−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ヒドロキシフェニル)−5−メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、トリフルオロメチルフェノール、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸エチル、ヒドロキシ安息香酸ベンジル、ヒドロキシベンズアミド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ヒドロキシアセトフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾニトリル、レゾルシノール、キシレノール、カテコール、メチルカテコール、エチルカテコール、ヘキシルカテコール、ベンジルカテコール、ニトロベンジルカテコール、メチルレゾルシノール、エチルレゾルシノール、ヘキシルレゾルシノール、ベンジルレゾルシノール、ニトロベンジルレゾルシノール、ハイドロキノン、カフェイン酸、ジヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシ安息香酸メチル、ジヒドロキシ安息香酸エチル、ジヒドロキシ安息香酸ブチル、ジヒドロキシ安息香酸プロピル、ジヒドロキシ安息香酸ベンジル、ジヒドロキシベンズアミド、ジヒドロキシベンズアルデヒド、ジヒドロキシアセトフェノン、ジヒドロキシベンゾフェノン、ジヒドロキシベンゾニトリル、N−(ジヒドロキシフェニル)−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ジヒドロキシフェニル)−5−メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、ニトロカテコール、フルオロカテコール、クロロカテコール、ブロモカテコール、トリフルオロメチルカテコール、ニトロレゾルシノール、フルオロレゾルシノール、クロロレゾルシノール、ブロモレゾルシノール、トリフルオロメチルレゾルシノール、ピロガロール、フロログルシノール、1,2,4−トリヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシ安息香酸、トリヒドロキシ安息香酸メチル、トリヒドロキシ安息香酸エチル、トリヒドロキシ安息香酸ブチル、トリヒドロキシ安息香酸プロピル、トリヒドロキシ安息香酸ベンジル、トリヒドロキシベンズアミド、トリヒドロキシベンズアルデヒド、トリヒドロキシアセトフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾニトリル等が挙げられる。 In this embodiment, examples of the phenol compound that can be used to obtain the phenol resin (A) include cresol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol, amylphenol, cyclohexylphenol, hydroxybiphenyl, benzylphenol, nitrobenzylphenol, and cyano. Benzylphenol, adamantanephenol, nitrophenol, fluorophenol, chlorophenol, bromophenol, trifluoromethylphenol, N- (hydroxyphenyl) -5-norbornene-2,3-dicarboximide, N- (hydroxyphenyl) -5 -Methyl-5-norbornene-2,3-dicarboximide, trifluoromethylphenol, hydroxybenzoic acid, methyl hydroxybenzoate, hydride Ethyl xylbenzoate, benzyl hydroxybenzoate, hydroxybenzamide, hydroxybenzaldehyde, hydroxyacetophenone, hydroxybenzophenone, hydroxybenzonitrile, resorcinol, xylenol, catechol, methylcatechol, ethylcatechol, hexylcatechol, benzylcatechol, nitrobenzylcatechol, methylresorcinol , Ethyl resorcinol, hexyl resorcinol, benzyl resorcinol, nitrobenzyl resorcinol, hydroquinone, caffeic acid, dihydroxybenzoic acid, methyl dihydroxybenzoate, ethyl dihydroxybenzoate, butyl dihydroxybenzoate, propyl dihydroxybenzoate, benzyl dihydroxybenzoate, dihydroxy Benzamide Dihydroxybenzaldehyde, dihydroxyacetophenone, dihydroxybenzophenone, dihydroxybenzonitrile, N- (dihydroxyphenyl) -5-norbornene-2,3-dicarboximide, N- (dihydroxyphenyl) -5-methyl-5-norbornene-2,3 -Dicarboximide, nitrocatechol, fluorocatechol, chlorocatechol, bromocatechol, trifluoromethylcatechol, nitroresorcinol, fluororesorcinol, chlororesorcinol, bromoresorcinol, trifluoromethylresorcinol, pyrogallol, phloroglucinol, 1,2,4 -Trihydroxybenzene, trihydroxybenzoic acid, methyl trihydroxybenzoate, ethyl trihydroxybenzoate, Examples include butyl droxybenzoate, propyl trihydroxybenzoate, benzyl trihydroxybenzoate, trihydroxybenzamide, trihydroxybenzaldehyde, trihydroxyacetophenone, trihydroxybenzophenone, and trihydroxybenzonitrile.
上記アルデヒド化合物としては、例えば、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ピバルアルデヒド、ブチルアルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール、トリオキサン、グリオキザール、シクロヘキシルアルデヒド、ジフェニルアセトアルデヒド、エチルブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、グリオキシル酸、5−ノルボルネン−2−カルボキシアルデヒド、マロンジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、グルタルアルデヒド、サリチルアルデヒド、ナフトアルデヒド、テレフタルアルデヒド等が挙げられる。 Examples of the aldehyde compound include acetaldehyde, propionaldehyde, pivalaldehyde, butyraldehyde, pentanal, hexanal, trioxane, glyoxal, cyclohexylaldehyde, diphenylacetaldehyde, ethylbutyraldehyde, benzaldehyde, glyoxylic acid, 5-norbornene-2-carboxyl Examples include aldehyde, malondialdehyde, succindialdehyde, glutaraldehyde, salicylaldehyde, naphthaldehyde, terephthalaldehyde, and the like.
上記ケトン化合物としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジシクロヘキシルケトン、ジベンジルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ビシクロヘキサノン、シクロヘキサンジオン、3−ブチン−2−オン、2−ノルボルナノン、アダマンタノン、2,2−ビス(4−オキソシクロヘキシル)プロパン等が挙げられる。 Examples of the ketone compound include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, dicyclohexyl ketone, dibenzyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, bicyclohexanone, cyclohexanedione, 3-butyn-2-one, 2-norbornanone, Adamantanone, 2,2-bis (4-oxocyclohexyl) propane, and the like.
上記メチロール化合物としては、例えば、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−p−クレゾール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−エチルフェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−プロピルフェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−n−ブチルフェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−t−ブチルフェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−メトキシフェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−エトキシフェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−プロポキシフェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−n−ブトキシフェノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−t−ブトキシフェノール、1,3−ビス(ヒドロキシメチル)尿素、リビトール、アラビトール、アリトール、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)酪酸、2−ベンジルオキシ−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、モノアセチン、2−メチル−2−ニトロ−1,3−プロパンジオール、5−ノルボルネン−2,2−ジメタノール、5−ノルボルネン−2,3−ジメタノール、ペンタエリスリトール、2−フェニル−1,3−プロパンジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、3,6−ビス(ヒドロキシメチル)デュレン、2−ニトロ−p−キシリレングリコール、1,10−ジヒドロキシデカン、1,12−ジヒドロキシドデカン、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキセン、1,6−ビス(ヒドロキシメチル)アダマンタン、1,4−ベンゼンジメタノール、1,3−ベンゼンジメタノール、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−1,4−ジメトキシベンゼン、2,3−ビス(ヒドロキシメチル)ナフタレン、2,6−ビス(ヒドロキシメチル)ナフタレン、1,8−ビス(ヒドロキシメチル)アントラセン、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(ヒドロキシメチル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(ヒドロキシメチル)ジフェニルチオエーテル、4,4’−ビス(ヒドロキシメチル)ベンゾフェノン、4−ヒドロキシメチル安息香酸−4’−ヒドロキシメチルフェニル、4−ヒドロキシメチル安息香酸−4’−ヒドロキシメチルアニリド、4,4’−ビス(ヒドロキシメチル)フェニルウレア、4,4’−ビス(ヒドロキシメチル)フェニルウレタン、1,8−ビス(ヒドロキシメチル)アントラセン、4,4’−ビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、2,2−ビス(4−ヒドロキシメチルフェニル)プロパン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール等が挙げられる。 Examples of the methylol compound include 2,6-bis (hydroxymethyl) -p-cresol, 2,6-bis (hydroxymethyl) -4-ethylphenol, and 2,6-bis (hydroxymethyl) -4-propyl. Phenol, 2,6-bis (hydroxymethyl) -4-n-butylphenol, 2,6-bis (hydroxymethyl) -4-t-butylphenol, 2,6-bis (hydroxymethyl) -4-methoxyphenol, 2 , 6-bis (hydroxymethyl) -4-ethoxyphenol, 2,6-bis (hydroxymethyl) -4-propoxyphenol, 2,6-bis (hydroxymethyl) -4-n-butoxyphenol, 2,6- Bis (hydroxymethyl) -4-t-butoxyphenol, 1,3-bis (hydroxymethyl) urea, libito Arabitol, allitol, 2,2-bis (hydroxymethyl) butyric acid, 2-benzyloxy-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1, 3-propanediol, monoacetin, 2-methyl-2-nitro-1,3-propanediol, 5-norbornene-2,2-dimethanol, 5-norbornene-2,3-dimethanol, pentaerythritol, 2-phenyl -1,3-propanediol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 3,6-bis (hydroxymethyl) durene, 2-nitro-p-xylylene glycol, 1,10-dihydroxydecane, 1,12-dihydroxydodecane 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 1,4-bis (hydro Cymethyl) cyclohexene, 1,6-bis (hydroxymethyl) adamantane, 1,4-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 2,6-bis (hydroxymethyl) -1,4-dimethoxybenzene, 2, 3-bis (hydroxymethyl) naphthalene, 2,6-bis (hydroxymethyl) naphthalene, 1,8-bis (hydroxymethyl) anthracene, 2,2′-bis (hydroxymethyl) diphenyl ether, 4,4′-bis ( Hydroxymethyl) diphenyl ether, 4,4′-bis (hydroxymethyl) diphenylthioether, 4,4′-bis (hydroxymethyl) benzophenone, 4-hydroxymethylbenzoic acid-4′-hydroxymethylphenyl, 4-hydroxymethylbenzoic acid -4'-hydroxymethylanilide 4,4′-bis (hydroxymethyl) phenylurea, 4,4′-bis (hydroxymethyl) phenylurethane, 1,8-bis (hydroxymethyl) anthracene, 4,4′-bis (hydroxymethyl) biphenyl, 2,2′-dimethyl-4,4′-bis (hydroxymethyl) biphenyl, 2,2-bis (4-hydroxymethylphenyl) propane, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, di Examples include propylene glycol, tripropylene glycol, and tetrapropylene glycol.
上記アルコキシメチル化合物としては、例えば、2,6−ビス(メトキシメチル)−p−クレゾール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−エチルフェノール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−プロピルフェノール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−n−ブチルフェノール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−t−ブチルフェノール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−メトキシフェノール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−エトキシフェノール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−プロポキシフェノール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−n−ブトキシフェノール、2,6−ビス(メトキシメチル)−4−t−ブトキシフェノール、1,3−ビス(メトキシメチル)尿素、2,2−ビス(メトキシメチル)酪酸、2,2−ビス(メトキシメチル)―5−ノルボルネン、2,3−ビス(メトキシメチル)―5−ノルボルネン、1,4−ビス(メトキシメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(メトキシメチル)シクロヘキセン、1,6−ビス(メトキシメチル)アダマンタン、1,4−ビス(メトキシメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メトキシメチル)ベンゼン、2,6−ビス(メトキシメチル)−1,4−ジメトキシベンゼン、2,3−ビス(メトキシメチル)ナフタレン、2,6−ビス(メトキシメチル)ナフタレン、1,8−ビス(メトキシメチル)アントラセン、2,2’−ビス(メトキシメチル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(メトキシメチル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(メトキシメチル)ジフェニルチオエーテル、4,4’−ビス(メトキシメチル)ベンゾフェノン、4−メトキシメチル安息香酸−4’−メトキシメチルフェニル、4−メトキシメチル安息香酸−4’−メトキシメチルアニリド、4,4’−ビス(メトキシメチル)フェニルウレア、4,4’−ビス(メトキシメチル)フェニルウレタン、1,8−ビス(メトキシメチル)アントラセン、4,4’−ビス(メトキシメチル)ビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ビス(メトキシメチル)ビフェニル、2,2−ビス(4−メトキシメチルフェニル)プロパン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。 Examples of the alkoxymethyl compound include 2,6-bis (methoxymethyl) -p-cresol, 2,6-bis (methoxymethyl) -4-ethylphenol, and 2,6-bis (methoxymethyl) -4-. Propylphenol, 2,6-bis (methoxymethyl) -4-n-butylphenol, 2,6-bis (methoxymethyl) -4-t-butylphenol, 2,6-bis (methoxymethyl) -4-methoxyphenol, 2,6-bis (methoxymethyl) -4-ethoxyphenol, 2,6-bis (methoxymethyl) -4-propoxyphenol, 2,6-bis (methoxymethyl) -4-n-butoxyphenol, 2,6 -Bis (methoxymethyl) -4-t-butoxyphenol, 1,3-bis (methoxymethyl) urea, 2,2-bis (methoxy) Til) butyric acid, 2,2-bis (methoxymethyl) -5-norbornene, 2,3-bis (methoxymethyl) -5-norbornene, 1,4-bis (methoxymethyl) cyclohexane, 1,4-bis (methoxy) Methyl) cyclohexene, 1,6-bis (methoxymethyl) adamantane, 1,4-bis (methoxymethyl) benzene, 1,3-bis (methoxymethyl) benzene, 2,6-bis (methoxymethyl) -1,4 -Dimethoxybenzene, 2,3-bis (methoxymethyl) naphthalene, 2,6-bis (methoxymethyl) naphthalene, 1,8-bis (methoxymethyl) anthracene, 2,2'-bis (methoxymethyl) diphenyl ether, 4 , 4′-bis (methoxymethyl) diphenyl ether, 4,4′-bis (methoxymethyl) diphenylthio Ether, 4,4′-bis (methoxymethyl) benzophenone, 4-methoxymethylbenzoic acid-4′-methoxymethylphenyl, 4-methoxymethylbenzoic acid-4′-methoxymethylanilide, 4,4′-bis (methoxy) Methyl) phenylurea, 4,4′-bis (methoxymethyl) phenylurethane, 1,8-bis (methoxymethyl) anthracene, 4,4′-bis (methoxymethyl) biphenyl, 2,2′-dimethyl-4, 4'-bis (methoxymethyl) biphenyl, 2,2-bis (4-methoxymethylphenyl) propane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol dimethyl ether And dipropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, and tetrapropylene glycol dimethyl ether.
上記ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、ペンタジエン、ヘキサジエン、ヘプタジエン、オクタジエン、3−メチル−1,3−ブタジエン、1,3−ブタンジオール−ジメタクリラート、2,4−ヘキサジエン−1−オール、メチルシクロヘキサジエン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエン、1−ヒドロキシジシクロペンタジエン、1−メチルシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン、ジアリルエーテル、ジアリルスルフィド、アジピン酸ジアリル、2,5−ノルボルナジエン、テトラヒドロインデン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸ジアリル、イソシアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸ジアリルプロピル等が挙げられる。 Examples of the diene compound include butadiene, pentadiene, hexadiene, heptadiene, octadiene, 3-methyl-1,3-butadiene, 1,3-butanediol-dimethacrylate, 2,4-hexadien-1-ol, and methyl. Cyclohexadiene, cyclopentadiene, cyclohexadiene, cycloheptadiene, cyclooctadiene, dicyclopentadiene, 1-hydroxydicyclopentadiene, 1-methylcyclopentadiene, methyldicyclopentadiene, diallyl ether, diallyl sulfide, diallyl adipate, 2 , 5-norbornadiene, tetrahydroindene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, triallyl cyanurate, diallyl isocyanurate, triisocyanurate Lil, diallyl propyl etc. isocyanuric acid.
上記ハロアルキル化合物としては、例えば、キシレンジクロライド、ビスクロロメチルジメトキシベンゼン、ビスクロロメチルデュレン、ビスクロロメチルビフェニル、ビスクロロメチル−ビフェニルカルボン酸、ビスクロロメチル−ビフェニルジカルボン酸、ビスクロロメチル−メチルビフェニル、ビスクロロメチル−ジメチルビフェニル、ビスクロロメチルアントラセン、エチレングリコールビス(クロロエチル)エーテル、ジエチレングリコールビス(クロロエチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(クロロエチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(クロロエチル)エーテル等が挙げられる。 Examples of the haloalkyl compound include xylene dichloride, bischloromethyldimethoxybenzene, bischloromethyldurene, bischloromethylbiphenyl, bischloromethyl-biphenylcarboxylic acid, bischloromethyl-biphenyldicarboxylic acid, bischloromethyl-methylbiphenyl, Examples include bischloromethyl-dimethylbiphenyl, bischloromethylanthracene, ethylene glycol bis (chloroethyl) ether, diethylene glycol bis (chloroethyl) ether, triethylene glycol bis (chloroethyl) ether, tetraethylene glycol bis (chloroethyl) ether, and the like.
上述のフェノール化合物と共重合成分とを、脱水、脱ハロゲン化水素、若しくは脱アルコールにより縮合させるか、又は不飽和結合を開裂させながら重合させることにより、フェノール樹脂(A)を得ることができるが、重合時に触媒を用いてもよい。酸性の触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜リン酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、酢酸、シュウ酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1’−ジホスホン酸、酢酸亜鉛、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素・フェノール錯体、三フッ化ホウ素・エーテル錯体等が挙げられる。一方で、アルカリ性の触媒としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、トリエチルアミン、ピリジン、4−N,N−ジメチルアミノピリジン、ピペリジン、ピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。 A phenol resin (A) can be obtained by condensing the above-described phenolic compound and the copolymerization component by dehydration, dehydrohalogenation, or dealcoholization, or by polymerizing while cleaving the unsaturated bond. A catalyst may be used during the polymerization. Examples of the acidic catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, dimethyl sulfuric acid, diethyl sulfuric acid, acetic acid, oxalic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1. Examples include '-diphosphonic acid, zinc acetate, boron trifluoride, boron trifluoride / phenol complex, boron trifluoride / ether complex, and the like. On the other hand, examples of the alkaline catalyst include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, sodium carbonate, triethylamine, pyridine, 4-N, N-dimethylaminopyridine, piperidine, Piperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, Ammonia, hexamethylenetetramine and the like can be mentioned.
本実施形態では、フェノール樹脂(A)を得るために使用される触媒の量は、共重合成分の合計モル数、好ましくは、アルデヒド化合物、ケトン化合物、メチロール化合物、アルコキシメチル化合物、ジエン化合物及びハロアルキル化合物の合計モル数100モル%に対して、0.01モル%〜100モル%の範囲であることが好ましい。 In this embodiment, the amount of the catalyst used to obtain the phenol resin (A) is the total number of moles of copolymerization components, preferably aldehyde compounds, ketone compounds, methylol compounds, alkoxymethyl compounds, diene compounds and haloalkyls. It is preferably in the range of 0.01 mol% to 100 mol% with respect to 100 mol% of the total number of moles of the compound.
フェノール樹脂(A)の合成反応を行う際には、必要に応じて有機溶剤を使用することができる。使用できる有機溶剤の具体例としては、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、トルエン、キシレン、γ―ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの有機溶剤の使用量は、仕込み原料の総質量を100質量部としたときに、通常10質量部〜1000質量部であり、好ましくは20質量部〜500質量部である。また、フェノール樹脂(A)の合成反応において、反応温度は、通常40℃〜250℃であることが好ましく、100℃〜200℃の範囲であることがより好ましく、そして反応時間は、概ね1時間〜10時間であることが好ましい。 When performing the synthesis reaction of a phenol resin (A), an organic solvent can be used as needed. Specific examples of organic solvents that can be used include bis (2-methoxyethyl) ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, cyclohexanone, cyclopentanone, Examples include toluene, xylene, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, but are not limited thereto. The amount of these organic solvents to be used is usually 10 parts by mass to 1000 parts by mass, preferably 20 parts by mass to 500 parts by mass, when the total mass of the charged raw materials is 100 parts by mass. In the synthesis reaction of the phenol resin (A), the reaction temperature is usually preferably 40 ° C. to 250 ° C., more preferably 100 ° C. to 200 ° C., and the reaction time is approximately 1 hour. 10 hours is preferable.
なお、フェノール樹脂(A)は、上記一般式(1)の構造の原料とはならないフェノール化合物を、本発明の効果を損なわない範囲で更に用いて重合させたものであってもよい。本発明の効果を損なわない範囲とは、例えばフェノール樹脂(A)の原料となるフェノール化合物全モル数の30%以下である。 In addition, the phenol resin (A) may be obtained by polymerizing a phenol compound that does not become a raw material having the structure of the general formula (1) as long as the effects of the present invention are not impaired. The range not impairing the effects of the present invention is, for example, 30% or less of the total number of moles of the phenol compound that is a raw material of the phenol resin (A).
本実施形態では、上記一般式(1)において、aが1の場合は、アルカリ溶解性を向上するために、ノボラック樹脂及びポリヒドロキシスチレン樹脂から選択されるフェノール樹脂(以下、フェノール樹脂(A’)ともいう)をフェノール樹脂(A)と混合することができる。 In the present embodiment, in the general formula (1), when a is 1, a phenol resin selected from a novolac resin and a polyhydroxystyrene resin (hereinafter referred to as a phenol resin (A ′) in order to improve alkali solubility. )) Can be mixed with the phenolic resin (A).
フェノール樹脂(A)とフェノール樹脂(A’)との混合比は、質量比で(A)/(A’)=10/90〜90/10の範囲であることが好ましい。この混合比は、アルカリ水溶液中での溶解性、及び硬化膜の伸度の観点から、(A)/(A’)=10/90〜90/10であることが好ましく、(A)/(A’)=20/80〜80/20であることがより好ましく、(A)/(A’)=30/70〜70/30であることがさらに好ましい。 The mixing ratio of the phenol resin (A) and the phenol resin (A ′) is preferably in the range of (A) / (A ′) = 10/90 to 90/10 in mass ratio. This mixing ratio is preferably (A) / (A ′) = 10/90 to 90/10 from the viewpoints of solubility in an alkaline aqueous solution and elongation of the cured film, and (A) / ( A ′) is more preferably 20/80 to 80/20, and further preferably (A) / (A ′) = 30/70 to 70/30.
上記ノボラック樹脂は、フェノール類とホルムアルデヒドとを酸性触媒の存在下で縮合させることにより得ることができる。上記フェノール類としては、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。具体的なノボラック樹脂としては、例えば、フェノール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、フェノール−ナフトール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂等が挙げられる。 The novolak resin can be obtained by condensing phenols and formaldehyde in the presence of an acidic catalyst. Examples of the phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-butylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, 2 , 3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5- Examples include trimethylphenol, catechol, resorcinol, pyrogallol, α-naphthol, β-naphthol and the like. Specific examples of the novolak resin include phenol / formaldehyde condensed novolak resin, cresol / formaldehyde condensed novolak resin, phenol-naphthol / formaldehyde condensed novolak resin, and the like.
上記ポリヒドロキシスチレン樹脂としてはポリパラビニルフェノールが好ましい。ポリパラビニルフェノールはパラビニルフェノールを重合単位として含有するポリマーであれば特に限定されるものではない。ポリパラビニルフェノールを構成し得る、パラビニルフェノール以外の重合単位としては、本発明の目的に反しない限りは、パラビニルフェノールと共重合可能な任意の化合物が可能であり、例えばメチルアクリレート、メチルメタアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブチルメタアクリレート、オクチルアクリレート、2−エトキシエチルタアクリレート、t−ブチルアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、デカメチレングリコールジアクリレート、デカメチレングリコールジメタアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、2,2−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、2,2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)−プロパンジメタアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシエチル−2−2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)−プロパンジメタアクリレート、トリエチレングリコールジメタアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジメタアクリレート、ブチレングリコールジメタアクリレート、1,3−プロパンジオールジメタアクリレート、ブチレングリコールジメタアクリレート、1,3−プロパンジオールジメタアクリレート、1,2,4−ブタントリオールトリメタアクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジメタアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタアクリレート、1−フェニルエチレン−1,2−ジメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、1,5−ペンタンジオールジメタアクリレート及び1,4−ベンゼンジオールジメタアクリレートのような、アクリル酸のエステル;スチレン、並びに、例えば、2−メチルスチレン及びビニルトルエンのような置換スチレン;ビニルアクリレート及びビニルメタアクリレートのようなビニルエステル;オルトビニルフェノール及びメタビニルフェノールのような、パラビニルフェノール以外のビニルフェノール;等のモノマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As the polyhydroxystyrene resin, polyparavinylphenol is preferable. The polyparavinylphenol is not particularly limited as long as it is a polymer containing paravinylphenol as a polymerization unit. As the polymerization unit other than paravinylphenol, which can constitute polyparavinylphenol, any compound copolymerizable with paravinylphenol is possible unless it is contrary to the object of the present invention, for example, methyl acrylate, methyl Methacrylate, hydroxyethyl acrylate, butyl methacrylate, octyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, t-butyl acrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, ethylene glycol diacrylate, 1, 3-propanediol diacrylate, decamethylene glycol diacrylate, decamethylene glycol dimethacrylate, 1,4-cyclohexanediol diacrylate, 2,2-dimethylolpropane Acrylate, glycerol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, glycerol triacrylate, 2,2-di (p-hydroxyphenyl) -propane dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, polyoxyethyl-2--2-di (p -Hydroxyphenyl) -propane dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyoxypropyltrimethylolpropane triacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, butylene glycol dimethacrylate, 1,3-propanediol dimethacrylate, butylene glycol Dimethacrylate, 1,3-propanediol dimethacrylate, 1,2,4-butanetriol trimethacrylate, 2,2,4- Limethyl-1,3-pentanediol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, 1-phenylethylene-1,2-dimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 1,5-pentanediol Esters of acrylic acid, such as dimethacrylate and 1,4-benzenediol dimethacrylate; styrene, and substituted styrenes such as 2-methylstyrene and vinyltoluene; such as vinyl acrylate and vinyl methacrylate Monomers such as, but not limited to, vinyl esters; vinyl phenols other than para vinyl phenol, such as ortho vinyl phenol and meta vinyl phenol;
フェノール樹脂(A’)(すなわちノボラック樹脂及びポリヒドロキシスチレン樹脂から選択されるフェノール樹脂)の重量平均分子量は、好ましくは700〜100,000であり、より好ましくは1,500〜80,000であり、更に好ましくは2,000〜50,000である。重量平均分子量は、硬化膜の伸度の観点から、700以上であることが好ましく、一方で、感光性樹脂組成物のアルカリ溶解性の観点から、100,000以下であることが好ましい。 The weight average molecular weight of the phenol resin (A ′) (that is, a phenol resin selected from a novolak resin and a polyhydroxystyrene resin) is preferably 700 to 100,000, more preferably 1,500 to 80,000. More preferably, it is 2,000 to 50,000. The weight average molecular weight is preferably 700 or more from the viewpoint of the elongation of the cured film, while it is preferably 100,000 or less from the viewpoint of alkali solubility of the photosensitive resin composition.
尚、ノボラック樹脂及びポリヒドロキシスチレン樹脂から選択されるフェノール樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 In addition, the phenol resin selected from novolak resin and polyhydroxystyrene resin may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.
[光酸発生剤(B)]
本実施形態では、感光性樹脂組成物は、紫外線、電子線、X線等に代表される活性光線(すなわち放射線)に感応して樹脂パターンを形成できる組成物である。感光性樹脂組成物は、ネガ型(すなわち未照射部が現像により溶出するもの)又はポジ型(すなわち照射部が現像により溶出するもの)のいずれであってもよい。
[Photoacid generator (B)]
In the present embodiment, the photosensitive resin composition is a composition that can form a resin pattern in response to actinic rays (that is, radiation) represented by ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and the like. The photosensitive resin composition may be either a negative type (that is, a non-irradiated part is eluted by development) or a positive type (that is, an irradiated part is eluted by development).
本実施形態では、感光性樹脂組成物がネガ型の感光性樹脂組成物として使用される場合、光酸発生剤(B)が放射線照射を受けて酸を発生し、発生した酸が上記フェノール樹脂(A)と架橋剤との架橋反応を引き起こすことで、放射線照射部が現像液に不溶となる。ネガ型に使用できる光酸発生剤(B)としては、例えば、以下の化合物が挙げられる: In this embodiment, when the photosensitive resin composition is used as a negative photosensitive resin composition, the photoacid generator (B) is irradiated with radiation to generate an acid, and the generated acid is the phenol resin. By causing a crosslinking reaction between (A) and the crosslinking agent, the radiation irradiated portion becomes insoluble in the developer. Examples of the photoacid generator (B) that can be used in the negative type include the following compounds:
(i)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;
(I) 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-trichloro Methyl) -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- - styryl) - bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine and the like;
(ii)ジアリールヨードニウム塩類
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;
(Ii) Diaryliodonium salts Diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium tetrafluorophosphate, diphenyliodonium tetrafluoroarsenate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyliodonium-p-toluenesulfonate, 4-methoxy Phenylphenyliodonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, 4 -Methoxyphenylphenyl iodonium-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, etc .;
(iii)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。
(Iii) Triarylsulfonium salts Triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, triphenylsulfonium hexafluoroarsenate, triphenylsulfonium methanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium-p-toluene Sulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium methanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium Trifluoroacetate 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenyltetrafluoroborate, 4-phenylthiophenyldiphenylhexafluorophosphonate, 4-phenylthiophenyldiphenylhexafluoroarsenate, 4-phenylthiophenyl Diphenyltrifluoromethanesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenyltrifluoroacetate, 4-phenylthiophenyldiphenyl-p-toluenesulfonate, 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−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、そして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 as diaryl iodonium salts include diphenyl iodonium trifluoroacetate, diphenyl iodonium trifluoromethane Sulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethane For example, sulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, and triarylsulfonium salts include triphenylsulfonium methanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium methanesulfonate, 4-methoxyphenyl. Diphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-phenylthiophenyl diphenyl trifluoromethanesulfonate, 4-phenylthiophenyl diphenyl trifluoroacetate and the like can be mentioned as suitable ones.
この他にも、光酸発生剤(B)として、以下に示す化合物を用いることもできる。 In addition, the following compounds can also be used as the photoacid generator (B).
(1)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。
(1) Diazoketone compound Examples of the diazoketone compound include 1,3-diketo-2-diazo compound, diazobenzoquinone compound, diazonaphthoquinone compound, and the like. Specific examples include 1,2-naphthoquinonediazide of phenols. A 4-sulfonic acid ester compound can be mentioned.
(2)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。
(2) 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, mesitylphena. Examples include silsulfone and bis (phenacylsulfonyl) methane.
(3)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。
(3) 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.
(4)スルホンイミド化合物
スルホンイミド化合物として、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。
(4) Sulfonimide compound Examples of the sulfonimide compound include 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.
(5)オキシムエステル化合物
オキシムエステル化合物として、具体的には、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。
(5) Oxime ester compound As an oxime ester compound, specifically, 2- [2- (4-methylphenylsulfonyloxyimino)]-2,3-dihydrothiophene-3-ylidene] -2- (2-methyl Phenyl) acetonitrile (trade name “Irgacure PAG121” manufactured by Ciba Specialty Chemicals), [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 PAG 108 ”), α- (n-octanesulfonyloxyimino) -4-methoxybenzyl cyanide (trade name“ CGI725 ”manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and the like.
(6)ジアゾメタン化合物
ジアゾメタン化合物として、具体的には、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。
(6) Diazomethane compound Specific examples of the diazomethane compound include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, and bis (phenylsulfonyl) diazomethane.
感度の観点から、とりわけ、上記(5)オキシムエステル化合物が特に好ましい。 From the viewpoint of sensitivity, the above (5) oxime ester compound is particularly preferable.
本実施形態では、感光性樹脂組成物がネガ型である場合の、フェノール樹脂(A)100質量部に対する光酸発生剤(B)の配合量は、0.1〜50質量部であることが好ましく、1〜40質量部であることがより好ましい。該配合量が0.1質量部以上であれば感度の向上効果を良好に得ることができ、該配合量が50質量部以下であれば硬化膜の機械物性が良好である。 In this embodiment, when the photosensitive resin composition is a negative type, the blending amount of the photoacid generator (B) with respect to 100 parts by mass of the phenol resin (A) is 0.1 to 50 parts by mass. Preferably, it is 1-40 mass parts. If the blending amount is 0.1 parts by mass or more, a sensitivity improvement effect can be obtained satisfactorily. If the blending amount is 50 parts by mass or less, the mechanical properties of the cured film are good.
本実施形態では、感光性樹脂組成物はポジ型の感光性樹脂組成物として使用することも可能である。この場合、上記(i)〜(iii)、及び(1)〜(6)で示される光酸発生剤及び/又はキノンジアジド化合物が好適に用いられる。その中でも硬化後の物性の観点からキノンジアジド化合物が好ましい。これはキノンジアジド化合物が硬化時に熱分解し、硬化後の膜中に残存する量が極めて低いためである。 In this embodiment, the photosensitive resin composition can also be used as a positive photosensitive resin composition. In this case, the photoacid generators and / or quinonediazide compounds represented by the above (i) to (iii) and (1) to (6) are preferably used. Among these, a quinonediazide compound is preferable from the viewpoint of physical properties after curing. This is because the quinonediazide compound is thermally decomposed during curing and the amount remaining in the cured film is extremely low.
ポジ型の光酸発生剤(B)は、キノンジアジド化合物であることが好ましい。前記のキノンジアジド化合物としては、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(後者の構造を有する化合物を、以下、「NQD化合物」ともいう。)を有する化合物が挙げられ、これらの化合物は、例えば、米国特許第2,772,972号明細書、米国特許第2,797,213号明細書、米国特許第3,669,658号明細書等により公知である。該NQD化合物は、以下詳述する複数のフェノール性水酸基を有する化合物(以下「ポリヒドロキシ化合物」ともいう。)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ばれる少なくとも1種の化合物である。 The positive photoacid generator (B) is preferably a quinonediazide compound. Examples of the quinonediazide compound include compounds having a 1,2-benzoquinonediazide structure or a 1,2-naphthoquinonediazide structure (a compound having the latter structure is hereinafter also referred to as “NQD compound”). The compounds are known, for example, from US Pat. No. 2,772,972, US Pat. No. 2,797,213, US Pat. No. 3,669,658 and the like. The NQD compound is a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of a compound having a plurality of phenolic hydroxyl groups (hereinafter also referred to as “polyhydroxy compound”) described in detail below, and 1, It is at least one compound selected from the group consisting of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester.
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を、クロルスルホン酸又は塩化チオニル等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、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロライド又は1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロライドの所定量とを、ジオキサン、アセトン、又はテトラヒドロフラン等の溶媒中、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得ることができる。 The NQD compound is obtained by subjecting naphthoquinone diazide sulfonic acid 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, or tetrahydrofuran, triethylamine, etc. The reaction can be carried out in the presence of a basic catalyst for esterification, and the resulting product can be obtained by washing with water and drying.
感度及び伸度等の硬化膜物性の観点から好ましい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。 Examples of preferable NQD compounds from the viewpoint of cured film properties such as sensitivity and elongation include those represented by the following general formula group.
{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:
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、全てのQが同時に水素原子であることはない。}。 The naphthoquinone diazide sulfonate group represented by any of the above, but not all Q are hydrogen atoms at the same time. }.
また、NQD化合物として、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。 Further, as the NQD compound, a naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound having a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl group and a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl group in the same molecule can be used, or a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound and a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl group. A mixture with an ester compound can also be used.
上記NQD化合物は、単独で使用しても2種類以上混合して使用してもよい。 The NQD compounds may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態では、感光性樹脂組成物がポジ型である場合の光酸発生剤(B)の使用量は、本組成物のフェノール樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.1〜70質量部であり、より好ましくは1〜40質量部、さらに好ましくは5〜30質量部である。この使用量が0.1質量部以上であれば良好な感度が得られ、70質量部以下であれば硬化膜の機械物性が良好である。 In the present embodiment, the amount of the photoacid generator (B) used when the photosensitive resin composition is positive is preferably 0.1 with respect to 100 parts by mass of the phenol resin (A) of the composition. It is -70 mass parts, More preferably, it is 1-40 mass parts, More preferably, it is 5-30 mass parts. If this amount used is 0.1 parts by mass or more, good sensitivity is obtained, and if it is 70 parts by mass or less, the mechanical properties of the cured film are good.
[溶剤(C)]
溶剤(C)としては、アミド類、スルホキシド類、ウレア類、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類等が挙げられ、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、乳酸エチル、乳酸メチル、乳酸ブチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコール、フェニルグリコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、モルフォリン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、アニソール、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等を使用することができる。中でも、樹脂の溶解性、樹脂組成物の安定性、及び基板への接着性の観点から、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ベンジルアルコール、フェニルグリコール、及びテトラヒドロフルフリルアルコールが好ましい。
[Solvent (C)]
Examples of the solvent (C) include amides, sulfoxides, ureas, ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons and the like. For example, N-methyl-2- Pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, Ethyl lactate, methyl lactate, butyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, benzyl alcohol, phenyl glycol, tetrahydrofurfuryl alcohol, ethylene glycol Use methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, morpholine, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, anisole, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene, mesitylene, etc. be able to. Among them, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, butyl acetate, ethyl lactate, γ-butyrolactone, propylene from the viewpoints of resin solubility, resin composition stability, and adhesion to a substrate. Glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, benzyl alcohol, phenyl glycol, and tetrahydrofurfuryl alcohol are preferred.
本発明の感光性樹脂組成物において、溶剤(C)の使用量は、フェノール樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは100〜1000質量部であり、より好ましくは120〜700質量部であり、さらに好ましくは125〜500質量部の範囲である。 In the photosensitive resin composition of the present invention, the amount of the solvent (C) used is preferably 100 to 1000 parts by mass, more preferably 120 to 700 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phenol resin (A). More preferably, it is the range of 125-500 mass parts.
[非イオン性界面活性剤(D)]
本発明においては、フェノール樹脂(A)と非イオン性界面活性剤(D)とを組合せることにより、硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。
[Nonionic surfactant (D)]
In the present invention, the chemical resistance of the cured film can be improved by combining the phenol resin (A) and the nonionic surfactant (D).
界面活性剤は、分子内に親水基と疎水基とを併せもった化合物である。界面活性剤としては、イオンに解離するイオン性界面活性剤とイオンに解離しない非イオン性界面活性剤との2つがある。イオン性界面活性剤は親水基である−COO-、−SO3 -等の基と、疎水基であるH+、Na+、K+、NH4 +、Ca++、Cl-、Br-等の基とを含む形で形成される。非イオン性界面活性剤は親水基であるヒドロキシル基、エーテル基、エステル基等の基と疎水基である不飽和結合を有していてもよい脂肪族基、芳香族基、ハロアルキル基、シリコーン部位、フッ素部位等の基を含む形で形成される。 The surfactant is a compound having both a hydrophilic group and a hydrophobic group in the molecule. There are two types of surfactants: an ionic surfactant that dissociates into ions and a nonionic surfactant that does not dissociate into ions. The ionic surfactant includes hydrophilic groups such as —COO − and —SO 3 — and hydrophobic groups such as H + , Na + , K + , NH 4 + , Ca ++ , Cl − , Br − and the like. And a group including Nonionic surfactants are hydrophilic groups such as hydroxyl groups, ether groups, ester groups, etc. and hydrophobic groups which may have unsaturated bonds, such as aliphatic groups, aromatic groups, haloalkyl groups, and silicone moieties. And a group containing a group such as a fluorine moiety.
これらのイオン性界面活性剤を本発明の感光性樹脂組成物に添加すると、レリーフパターン形成時、レリーフパターン硬化時、及び半導体装置形成後に、イオン性化合物による配線金属の腐食によって不良等の問題が起きる。したがって、これらイオン性化合物を含まない非イオン性界面活性剤を添加することが重要である。 When these ionic surfactants are added to the photosensitive resin composition of the present invention, there are problems such as defects due to corrosion of the wiring metal by the ionic compound during relief pattern formation, relief pattern curing, and after semiconductor device formation. Get up. Therefore, it is important to add a nonionic surfactant that does not contain these ionic compounds.
本発明に用いられる非イオン性界面活性剤(D)の例を以下の(D−1)〜(D−3)に示す。(D−1)〜(D−3)の界面活性剤は、組成物ワニスの塗布性、並びに現像時の残渣及びパターン浮き上がりの防止の観点で有利である。 Examples of the nonionic surfactant (D) used in the present invention are shown in the following (D-1) to (D-3). The surfactants (D-1) to (D-3) are advantageous from the viewpoints of the coating properties of the composition varnish and the prevention of residues and pattern lift during development.
(D−1)シリコーン型界面活性剤
シリコーン型非イオン性界面活性剤とは、シロキサン結合及びケイ素−炭素結合を分子内に有している界面活性剤である。例えばジメチルシロキサンエチレンオキシグラフト化合物、ジメチルシロキサンプロピレンオキシグラフト化合物、(ヒドロキシエチレンオキシプロピル)メチルシロキサン−ジメチルシロキサン化合物等が挙げられる。
(D-1) Silicone type surfactant The silicone type nonionic surfactant is a surfactant having a siloxane bond and a silicon-carbon bond in the molecule. Examples thereof include dimethylsiloxane ethyleneoxy graft compound, dimethylsiloxane propyleneoxy graft compound, (hydroxyethyleneoxypropyl) methylsiloxane-dimethylsiloxane compound, and the like.
具体例としては、オルガノシロキサンポリマーKF−640、642、643、KP341、X−70−092、X−70−093(以上、商品名、信越化学工業社製)、SH−28PA、SH−190、SH−193、SZ−6032、SF−8428、DC−57、DC−190(以上、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)、SILWET L−77,L−7001,FZ−2105,FZ−2120,FZ−2154,FZ−2164,FZ−2166,L−7604(以上、商品名、日本ユニカー社製)、DBE−814、DBE−224、DBE−621、CMS−626、CMS−222、KF−352A、KF−354L、KF−355A、KF−6020、DBE−821、DBE−712(Gelest)、BYK−307、BYK−310、BYK−378、BYK−333(以上、商品名、ビックケミー・ジャパン製)、グラノール(商品名、共栄社化学社製)等が挙げられる。これらの中でも、組成物ワニスの塗布性の観点から、ジメチルシロキサンエチレンオキシグラフト化合物、及びジメチルシロキサンプロピレンオキシグラフト化合物が好ましい。 Specific examples include organosiloxane polymers KF-640, 642, 643, KP341, X-70-092, X-70-093 (above, trade names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428, DC-57, DC-190 (above, trade name, manufactured by Toray Dow Corning Silicone), SILWET L-77, L-7001, FZ-2105, FZ- 2120, FZ-2154, FZ-2164, FZ-2166, L-7604 (trade name, manufactured by Nihon Unicar), DBE-814, DBE-224, DBE-621, CMS-626, CMS-222, KF -352A, KF-354L, KF-355A, KF-6020, DBE-821, DBE-712 (Gelest) BYK-307, BYK-310, BYK-378, BYK-333 (trade names, manufactured by BYK Japan), Granol (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and the like. Among these, a dimethylsiloxane ethyleneoxy graft compound and a dimethylsiloxane propyleneoxy graft compound are preferable from the viewpoint of applicability of the composition varnish.
(D−2)エーテル型及び/又はエステル型の界面活性剤
エーテル型及び/又はエステル型非イオン性界面活性剤とは、エーテル結合及び/又は、エステル基を分子内に含有している界面活性剤である。
(D-2) Ether-type and / or ester-type surfactants Ether-type and / or ester-type nonionic surfactants are surfactants containing ether bonds and / or ester groups in the molecule. It is an agent.
例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステリアルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレインエーテル等が挙げられ、ポリオキシエチレンジアルキルエステル類としては、ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレート等が挙げられ、ポリオキシエチレンアリールエーテル類としては、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等が挙げられ、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類としては、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等が挙げられ、ポリオキシエチレンエーテルエステル類としては、ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油脂肪酸エステル等が挙げられ、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類としては、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等が挙げられ、ソルビタン脂肪酸エステル類としては、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート等が挙げられ、その他としては、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレントリメチロールプロパン脂肪酸エステル等が挙げられる。 For example, polyoxyethylene alkyl ethers include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene steryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene olein ether, and the like. Polyoxyethylene dialkyl esters include polyoxyethylene dialkyl esters. Examples include polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate. Examples of polyoxyethylene aryl ethers include polyoxyethylene octyl phenyl ether and polyoxyethylene nonyl phenyl ether. Examples include polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, and polyoxyethylene ether ester As polyoxyethylene glyceryl ether fatty acid ester, polyoxyethylene hydrogenated castor oil fatty acid ester and the like, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters include polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, Examples include polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate. Examples of sorbitan fatty acid esters include sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, and sorbitan monostearate. Others include polyethylene glycol fatty acid ester, polyoxyethylene trimethylolpropane fatty acid ester, etc.
具体的には、スパン20,80,83,85,ショ糖脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル、ポリグリコール200,600,4000(以上、東京化成製)、等が挙げられる。 Specifically, span 20, 80, 83, 85, sucrose fatty acid ester, polyethylene glycol monooleyl ether, polyglycol 200, 600, 4000 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and the like can be mentioned.
これらの中でも、組成物ワニスの塗布性の観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアリールエーテル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、及びソルビタン脂肪酸エステル類が好ましい。 Among these, from the viewpoint of applicability of the composition varnish, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene aryl ethers, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and sorbitan fatty acid esters are preferable.
(D−3)フッ素型界面活性剤
フッ素型非イオン性界面活性剤とは、フッ素原子を分子内に含有する界面活性剤である。具体例としては、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキル基含有オリゴマー(大日本インキ化学工業製、商標名メガファック 品番R−08)、及び下記一般式(11)で示される化合物
(D-3) Fluorine-type surfactant A fluorine-type nonionic surfactant is a surfactant containing a fluorine atom in the molecule. Specific examples include perfluoroalkyl carboxylic acid, perfluoroalkyl sulfonic acid, perfluoroalkyl group-containing oligomer (manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name: Mega-Fac product number R-08), and the following general formula (11). Compound
{式中、R18はトリフルオロメチル基又はペンタフルオロエチル基であり、m3は1〜25の整数である。}等が挙げられる。 {Wherein R 18 represents a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group, and m 3 represents an integer of 1 to 25. } Etc. are mentioned.
具体的には、エフトップEF301、EF303、EF352(以上、トーケムプロダクツ製)、メガファックF171、F172、F173(以上、大日本インキ化学工業製)、フロラードFC430、FC431(以上、住友スリーエム製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−381、S−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106、サーフィノールE1004、KH−10、KH−20、KH−30、KH−40(以上、旭硝子製)、フタージェント 250、251、222F、FTX−218(以上、ネオス製)等が挙げられる。 Specifically, F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F172, F173 (above, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430, FC431 (above, manufactured by Sumitomo 3M) , Asahi Guard AG710, Surflon S-381, S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106, Surfinol E1004, KH-10, KH-20, KH-30, KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass ), 250, 251, 222F, FTX-218 (manufactured by Neos) and the like.
これらの(D−1)〜(D−3)記載の非イオン性界面活性剤の中で、耐薬品性の観点から、(D−1)シリコーン型界面活性剤、並びに(D−2)エーテル型及び/又はエステル型の界面活性剤が好ましい。 Among these nonionic surfactants described in (D-1) to (D-3), from the viewpoint of chemical resistance, (D-1) silicone type surfactants and (D-2) ethers Type and / or ester type surfactants are preferred.
非イオン性界面活性剤(D)を添加することにより、耐薬品性が向上するという効果が得られる理由については定かではないが、非イオン性界面活性剤(D)の添加により、硬化物の濡れ性が変化したことが影響していると考えられる。 Although it is not clear why the effect of improving the chemical resistance is obtained by adding the nonionic surfactant (D), the addition of the nonionic surfactant (D) The change in wettability is considered to be affected.
非イオン性界面活性剤(D)の使用量は、組成物ワニスの塗布性、並びに現像時の残渣及びパターン浮き上がりの防止の観点から、フェノール樹脂(A)100質量部に対して、0.01〜50質量部であることが好ましく、0.1〜10質量部であることがより好ましい。 The amount of the nonionic surfactant (D) used is 0.01 with respect to 100 parts by mass of the phenol resin (A) from the viewpoints of the coating properties of the composition varnish and the prevention of residue and pattern lift during development. It is preferable that it is -50 mass parts, and it is more preferable that it is 0.1-10 mass parts.
[その他の成分]
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、架橋剤(E)、熱酸発生剤、シランカップリング剤、染料、溶解促進剤等を含有させることが可能である。
[Other ingredients]
If necessary, the photosensitive resin composition of the present invention may contain a crosslinking agent (E), a thermal acid generator, a silane coupling agent, a dye, a dissolution accelerator, and the like.
架橋剤(E)は、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成されたレリーフパターンを加熱硬化する際に、フェノール樹脂(A)と架橋しうるか、又は架橋剤自身が架橋ネットワークを形成するような化合物である。架橋剤は分子内に架橋基を2個以上有し、感光性樹脂組成物から形成された硬化膜の熱特性、機械特性、及び耐薬品性をさらに向上することが出来る。 The crosslinking agent (E) can be crosslinked with the phenol resin (A) when the relief pattern formed using the photosensitive resin composition of the present invention is heat-cured, or the crosslinking agent itself forms a crosslinked network. Such a compound. The crosslinking agent has two or more crosslinking groups in the molecule, and can further improve the thermal properties, mechanical properties, and chemical resistance of the cured film formed from the photosensitive resin composition.
架橋剤(E)としては、例えば、メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を含有する化合物である、サイメル(登録商標)300、301、303、370、325、327、701、266、267、238、1141、272、202、1156、1158、1123、1170、1174、UFR65、300、マイコート102、105(以上、三井サイテック社製)、ニカラック(登録商標)MX−270、−280、−290、ニカラックMS―11、ニカラックMW―30、−100、−300、−390、−750(以上、三和ケミカル社製)、DML−OCHP、DML−MBPC、DML−BPC、DML−PEP、DML−34X、DML−PSBP、DML−PTBP、DML−PCHP、DML−POP、DML−PFP、DML−MBOC、BisCMP−F、DML−BisOC−Z、DML−BisOCHP−Z、DML−BisOC−P、DMOM−PTBT、TMOM−BP、TMOM−BPA、TML−BPAF−MF(以上、本州化学工業社製)、ベンゼンジメタノール、ビス(ヒドロキシメチル)クレゾール、ビス(ヒドロキシメチル)ジメトキシベンゼン、ビス(ヒドロキシメチル)ジフェニルエーテル、ビス(ヒドロキシメチル)ベンゾフェノン、ヒドロキシメチル安息香酸ヒドロキシメチルフェニル、ビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、ジメチルビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、ビス(メトキシメチル)ベンゼン、ビス(メトキシメチル)クレゾール、ビス(メトキシメチル)ジメトキシベンゼン、ビス(メトキシメチル)ジフェニルエーテル、ビス(メトキシメチル)ベンゾフェノン、メトキシメチル安息香酸メトキシメチルフェニル、ビス(メトキシメチル)ビフェニル、ジメチルビス(メトキシメチル)ビフェニル等が挙げられる。 Examples of the crosslinking agent (E) include Cymel (registered trademark) 300, 301, 303, 370, 325, 327, 701, 266, 267, 238, which are compounds containing a methylol group and / or an alkoxymethyl group. 1141, 272, 202, 1156, 1158, 1123, 1170, 1174, UFR 65, 300, My Coat 102, 105 (Mitsui Cytec Co., Ltd.), Nicalac (registered trademark) MX-270, -280, -290, Nicalac MS-11, Nikarak MW-30, -100, -300, -390, -750 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), DML-OCHP, DML-MBPC, DML-BPC, DML-PEP, DML-34X, DML-PSBP, DML-PTBP, DML-PCHP, DML-POP, D L-PFP, DML-MBOC, BisCMP-F, DML-BisOC-Z, DML-BisOCHP-Z, DML-BisOC-P, DMOM-PTBT, TMOM-BP, TMOM-BPA, TML-BPAF-MF (above, Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), benzenedimethanol, bis (hydroxymethyl) cresol, bis (hydroxymethyl) dimethoxybenzene, bis (hydroxymethyl) diphenyl ether, bis (hydroxymethyl) benzophenone, hydroxymethylphenyl hydroxymethylbenzoate, bis ( Hydroxymethyl) biphenyl, dimethylbis (hydroxymethyl) biphenyl, bis (methoxymethyl) benzene, bis (methoxymethyl) cresol, bis (methoxymethyl) dimethoxybenzene, bis (methoxy) Methyl) diphenyl ether, bis (methoxymethyl) benzophenone, methoxymethyl benzoate methoxymethyl, bis (methoxymethyl) biphenyl, dimethyl bis (methoxymethyl) biphenyl, and the like.
また、オキシラン化合物であるフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、テトラフェノール型エポキシ樹脂、フェノール−キシリレン型エポキシ樹脂、ナフトール−キシリレン型エポキシ樹脂、フェノール−ナフトール型エポキシ樹脂、フェノール−ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグルシジルエーテル、1,1,2,2−テトラ(p−ヒドロキシフェニル)エタンテトラグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、オルソセカンダリーブチルフェニルグリシジルエーテル、1,6−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールグリシジルエーテル、YDB−340、YDB−412、YDF−2001、YDF−2004(以上、商品名、新日鐵化学(株)製)、NC−3000−H、EPPN−501H、EOCN−1020、NC−7000L、EPPN−201L 、XD−1000、EOCN−4600(以上、商品名、日本化薬(株)製)、エピコート(登録商標)1001、エピコート1007、エピコート1009、エピコート5050、エピコート5051、エピコート1031S、エピコート180S65、エピコート157H70、YX−315−75(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EHPE3150 、プラクセルG402、PUE101、PUE105(以上、商品名、ダイセル化学工業(株)製)、エピクロン(登録商標)830、850、1050、N−680、N−690、N−695、N−770、HP−7200、HP−820、EXA−4850−1000(以上、商品名、DIC社製)、デナコール(登録商標)EX−201、EX−251、EX−203、EX−313、EX−314、EX−321、EX−411、EX−511、EX−512、EX−612、EX−614、EX−614B、EX−711、EX−731、EX−810、EX−911、EM−150(以上、商品名、ナガセケムテックス社製)、エポライト(登録商標)70P、エポライト100MF(以上、商品名、共栄社化学製)等が挙げられる。 Also, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, trisphenol type epoxy resin, tetraphenol type epoxy resin, phenol-xylylene type epoxy resin, naphthol-xylylene type epoxy resin, phenol, which are oxirane compounds -Naphthol type epoxy resin, phenol-dicyclopentadiene type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, aliphatic epoxy resin, diethylene glycol diglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, 1 , 1,2,2-tetra (p-hydroxyphenyl) ethanetetraglycidyl ether, glycerol triglycidyl Ether, ortho-secondary butylphenyl glycidyl ether, 1,6-bis (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, diglycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol glycidyl ether, YDB-340, YDB-412, YDF-2001, YDF-2004 (Above, trade name, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), NC-3000-H, EPPN-501H, EOCN-1020, NC-7000L, EPPN-201L, XD-1000, EOCN-4600 (above, trade name) Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Epicoat (registered trademark) 1001, Epicoat 1007, Epicoat 1009, Epicoat 5050, Epicoat 5051, Epicoat 1031S, Epicoat 180S65, Epicoat 157H70, YX-315- 75 (above, trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EHPE3150, Plaxel G402, PUE101, PUE105 (above, trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), Epicron (registered trademark) 830, 850, 1050, N-680, N-690, N-695, N-770, HP-7200, HP-820, EXA-4850-1000 (trade name, manufactured by DIC), Denacol (registered trademark) EX-201, EX -251, EX-203, EX-313, EX-314, EX-321, EX-411, EX-511, EX-512, EX-612, EX-614, EX-614B, EX-711, EX-731 , EX-810, EX-911, EM-150 (above, trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), Epolite (registered trader) ) 70P, Epolight 100MF (trade names, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and the like.
また、イソシアネート基含有化合物である、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアナート、1,3−フェニレンビスメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン―4,4’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、タケネート(登録商標)500、600、コスモネート(登録商標)NBDI、ND(以上、商品名、三井化学社製)デュラネート(登録商標)17B−60PX、TPA−B80E、MF−B60X、MF−K60X、E402−B80T(以上、商品名、旭化成ケミカルズ社製)等が挙げられる。 Further, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,3-phenylenebismethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, takenate (isocyanate group-containing compounds). (Registered trademark) 500, 600, Cosmonate (registered trademark) NBDI, ND (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Duranate (registered trademark) 17B-60PX, TPA-B80E, MF-B60X, MF-K60X, E402- B80T (above, trade name, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) and the like.
また、ビスマレイミド化合物である、4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド、フェニルメタンマレイミド、m−フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールAジフェニルエーテルビスマレイミド、3,3’−ジメチル−5,5’−ジエチル−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、1,6’−ビスマレイミド−(2,2,4−トリメチル)ヘキサン、4,4’−ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4’−ジフェニルスルフォンビスマレイミド、1,3−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、BMI−1000、BMI−1100、BMI−2000、BMI−2300、BMI−3000、BMI−4000、BMI−5100、BMI−7000、BMI−TMH、BMI−6000、BMI−8000(以上、商品名、大和化成工業(株)製)等が挙げられる。しかし架橋剤(E)は、熱架橋可能な化合物であれば、これらに限定されない。 Further, 4,4′-diphenylmethane bismaleimide, phenylmethane maleimide, m-phenylene bismaleimide, bisphenol A diphenyl ether bismaleimide, 3,3′-dimethyl-5,5′-diethyl-4,4, which are bismaleimide compounds. '-Diphenylmethane bismaleimide, 4-methyl-1,3-phenylenebismaleimide, 1,6'-bismaleimide- (2,2,4-trimethyl) hexane, 4,4'-diphenyl ether bismaleimide, 4,4' -Diphenylsulfone bismaleimide, 1,3-bis (3-maleimidophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-maleimidophenoxy) benzene, BMI-1000, BMI-1100, BMI-2000, BMI-2300, BMI- 3000, BMI-400 , BMI-5100, BMI-7000, BMI-TMH, BMI-6000, BMI-8000 (trade names, Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), and the like. However, the crosslinking agent (E) is not limited to these as long as it is a compound that can be thermally crosslinked.
架橋剤(E)を使用する場合の配合量としては、フェノール樹脂(A)100質量部に対して、0.1〜40質量部が好ましく、1〜30質量部がより好ましい。該配合量が0.1質量部以上であれば熱硬化膜の熱物性及び機械強度が良好であり、40質量部以下であれば組成物のワニス状態での安定性及び熱硬化膜の伸度が良好である。 As a compounding quantity in the case of using a crosslinking agent (E), 0.1-40 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of phenol resins (A), and 1-30 mass parts is more preferable. If the blending amount is 0.1 parts by mass or more, the thermophysical properties and mechanical strength of the thermosetting film are good, and if it is 40 parts by mass or less, the stability of the composition in the varnish state and the elongation of the thermosetting film. Is good.
熱酸発生剤は、硬化温度を下げた場合でも、良好な硬化物の熱物性及び機械的物性を発現させるという観点から、配合することが好ましい。 The thermal acid generator is preferably blended from the viewpoint of exhibiting good thermal and mechanical properties of the cured product even when the curing temperature is lowered.
熱酸発生剤としては、クロロ酢酸アリル、クロロ酢酸n−ブチル、クロロ酢酸t−ブチル、クロロ酢酸エチル、クロロ酢酸メチル、クロロ酢酸ベンジル、クロロ酢酸イソプロピル、クロロ酢酸2−メトキシエチル、ジクロロ酢酸メチル、トリクロロ酢酸メチル、トリクロロ酢酸エチル、トリクロロ酢酸2−エトキシエチル、シアノ酢酸t−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、トリフルオロ酢酸エチル、トリフルオロ酢酸メチル、トリフルオロ酢酸フェニル、トリフルオロ酢酸ビニル、トリフルオロ酢酸イソプロピル、トリフルオロ酢酸アリル、安息香酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸t−ブチル、2−クロロ安息香酸メチル、2−クロロ安息香酸エチル、4−クロロ安息香酸エチル、2,5−ジクロロ安息香酸エチル、2,4−ジクロロ安息香酸メチル、p−フルオロ安息香酸エチル、p−フルオロ安息香酸メチル、ペンタクロロフェニルカルボン酸t−ブチル、ペンタフルオロプロピオン酸メチル、ペンタフルオロプロピオン酸エチル、クロトン酸t−ブチル等のカルボン酸エステル類;フェノールフタレイン、チモールフタレイン等の環状カルボン酸エステル類;メタンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸2−メトキシエチル、メタンスルホン酸2−イソプロポキシエチル、p−トルエンスルホン酸フェニル、p−トルエンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸2−フェニルエチル、p−トルエンスルホン酸n−プロピル、p−トルエンスルホン酸n−ブチル、p−トルエンスルホン酸t−ブチル、p−トルエンスルホン酸n−ヘキシル、p−トルエンスルホン酸n−ヘプチル、p−トルエンスルホン酸n−オクチル、p−トルエンスルホン酸2−メトキシエチル、p−トルエンスルホン酸プロパルギル、p−トルエンスルホン酸3−ブチニル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、トリフルオロメタンスルホン酸n−ブチル、パーフルオロブタンスルホン酸エチル、パーフルオロブタンスルホン酸メチル、ベンジル(4−ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル(4−ヒドロキシフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリメチルスルホニウムメチルスルファート、トリ−p−スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ピリジニウム−p−トルエンスルホナート、パーフルオロオクタンスルホン酸エチル等のスルホン酸エステル類;1,4−ブタンスルトン、2,4−ブタンスルトン、1,3−プロパンスルトン、フェノールレッド、ブロモクレゾールグリーン、ブロモクレゾールパープル等の環状スルホン酸エステル類;2−スルホ安息香酸無水物、p−トルエンスルホン酸無水物、フタル酸無水物等の芳香族カルボン酸無水物、等が挙げられるが、熱により酸が発生する化合物であれば限定されない。 Thermal acid generators include allyl chloroacetate, n-butyl chloroacetate, t-butyl chloroacetate, ethyl chloroacetate, methyl chloroacetate, benzyl chloroacetate, isopropyl chloroacetate, 2-methoxyethyl chloroacetate, methyl dichloroacetate, Methyl trichloroacetate, ethyl trichloroacetate, 2-ethoxyethyl trichloroacetate, t-butyl cyanoacetate, t-butyl methacrylate, ethyl trifluoroacetate, methyl trifluoroacetate, phenyl trifluoroacetate, vinyl trifluoroacetate, trifluoroacetic acid Isopropyl, allyl trifluoroacetate, ethyl benzoate, methyl benzoate, t-butyl benzoate, methyl 2-chlorobenzoate, ethyl 2-chlorobenzoate, ethyl 4-chlorobenzoate, ethyl 2,5-dichlorobenzoate 2,4-dichloro Carboxylic acid esters such as methyl benzoate, ethyl p-fluorobenzoate, methyl p-fluorobenzoate, t-butyl pentachlorophenylcarboxylate, methyl pentafluoropropionate, ethyl pentafluoropropionate, t-butyl crotonate Cyclic carboxylic acid esters such as phenolphthalein and thymolphthalein; ethyl methanesulfonate, methyl methanesulfonate, 2-methoxyethyl methanesulfonate, 2-isopropoxyethyl methanesulfonate, phenyl p-toluenesulfonate, ethyl p-toluenesulfonate, methyl p-toluenesulfonate, 2-phenylethyl p-toluenesulfonate, n-propyl p-toluenesulfonate, n-butyl p-toluenesulfonate, t-butyl p-toluenesulfonate , P- N-hexyl ruene sulfonate, n-heptyl p-toluenesulfonate, n-octyl p-toluenesulfonate, 2-methoxyethyl p-toluenesulfonate, propargyl p-toluenesulfonate, 3-butynyl p-toluenesulfonate , Ethyl trifluoromethanesulfonate, n-butyl trifluoromethanesulfonate, ethyl perfluorobutanesulfonate, methyl perfluorobutanesulfonate, benzyl (4-hydroxyphenyl) methylsulfonium hexafluoroantimonate, benzyl (4-hydroxyphenyl) Methylsulfonium hexafluorophosphate, trimethylsulfonium methylsulfate, tri-p-sulfonium trifluoromethanesulfonate, trimethylsulfonium trifluoromethanesulfate Sulfonates such as honate, pyridinium-p-toluenesulfonate, ethyl perfluorooctanesulfonate; 1,4-butane sultone, 2,4-butane sultone, 1,3-propane sultone, phenol red, bromocresol green, bromo Cyclic sulfonic acid esters such as cresol purple; aromatic carboxylic acid anhydrides such as 2-sulfobenzoic acid anhydride, p-toluenesulfonic acid anhydride, phthalic acid anhydride, etc. are generated by heat. If it is a compound to be, it will not be limited.
熱酸発生剤を使用する場合の配合量としては、(A)フェノール樹脂100質量部に対し、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましく、1〜5質量部であることがさらに好ましい。配合量が0.1質量部以上であれば熱硬化後のパターン形状を保持する効果が良好であり、一方、配合量が30質量部以下であればリソグラフィー性能に悪影響がなく、かつ組成物の安定性が良好である。 As a compounding quantity in the case of using a thermal acid generator, 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) phenol resin, 0.5-10 mass parts is more preferable, 1-5 mass More preferably, it is a part. If the blending amount is 0.1 parts by mass or more, the effect of maintaining the pattern shape after thermosetting is good. On the other hand, if the blending amount is 30 parts by mass or less, the lithography performance is not adversely affected, and the composition Good stability.
シランカップリング剤としては、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製:商品名 KBM803、チッソ株式会社製:商品名 サイラエースS810)、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン(アヅマックス株式会社製:商品名 SIM6475.0)、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(信越化学工業株式会社製:商品名 LS1375、アヅマックス株式会社製:商品名 SIM6474.0)、メルカプトメチルトリメトキシシラン(アズマックス株式会社製:商品名 SIM6473.5C)、メルカプトメチルメチルジメトキシシラン(アヅマックス株式会社製:商品名 SIM6473.0)、3−メルカプトプロピルジエトキシメトキシシラン、3−メルカプトプロピルエトキシジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリプロポキシシラン、3−メルカプトプロピルジエトキシプロポキシシラン、3−メルカプトプロピルエトキシジプロポキシシラン、3−メルカプトプロピルジメトキシプロポキシシラン、3−メルカプトプロピルメトキシジプロポキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルジエトキシメトキシシラン、2−メルカプトエチルエトキシジメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリプロポキシシラン、2−メルカプトエチルトリプロポキシシラン、2−メルカプトエチルエトキシジプロポキシシラン、2−メルカプトエチルジメトキシプロポキシシラン、2−メルカプトエチルメトキシジプロポキシシラン、4−メルカプトブチルトリメトキシシラン、4−メルカプトブチルトリエトキシシラン、4−メルカプトブチルトリプロポキシシラン、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)ウレア(信越化学工業株式会社製:商品名 LS3610、アヅマックス株式会社製:商品名 SIU9055.0)、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)ウレア(アヅマックス株式会社製:商品名 SIU9058.0)、N−(3−ジエトキシメトキシシリルプロピル)ウレア、N−(3−エトキシジメトキシシリルプロピル)ウレア、N−(3−トリプロポキシシリルプロピル)ウレア、N−(3−ジエトキシプロポキシシリルプロピル)ウレア、N−(3−エトキシジプロポキシシリルプロピル)ウレア、N−(3−ジメトキシプロポキシシリルプロピル)ウレア、N−(3−メトキシジプロポキシシリルプロピル)ウレア、N−(3−トリメトキシシリルエチル)ウレア、N−(3−エトキシジメトキシシリルエチル)ウレア、N−(3−トリプロポキシシリルエチル)ウレア、N−(3−トリプロポキシシリルエチル)ウレア、N−(3−エトキシジプロポキシシリルエチル)ウレア、N−(3−ジメトキシプロポキシシリルエチル)ウレア、N−(3−メトキシジプロポキシシリルエチル)ウレア、N−(3−トリメトキシシリルブチル)ウレア、N−(3−トリエトキシシリルブチル)ウレア、N−(3−トリプロポキシシリルブチル)ウレア、3−(m−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン(アヅマックス株式会社製:商品名 SLA0598.0)、m−アミノフェニルトリメトキシシラン(アヅマックス株式会社製:商品名 SLA0599.0)、p−アミノフェニルトリメトキシシラン(アヅマックス株式会社製:商品名 SLA0599.1)アミノフェニルトリメトキシシラン(アヅマックス株式会社製:商品名 SLA0599.2)、2−(トリメトキシシリルエチル)ピリジン(アヅマックス株式会社製:商品名 SIT8396.0)、2−(トリエトキシシリルエチル)ピリジン、2−(ジメトキシシリルメチルエチル)ピリジン、2−(ジエトキシシリルメチルエチル)ピリジン、(3−トリエトキシシリルプロピル)−t−ブチルカルバメート、(3−グリシドキシプロピル)トリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−i−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−i−ブトキシシラン、テトラ−t−ブトキシシラン、テトラキス(メトキシエトキシシラン)、テトラキス(メトキシ−n−プロポキシシラン)、テトラキス(エトキシエトキシシラン)、テトラキス(メトキシエトキシエトキシシラン)、ビス(トリメトキシシリル)エタン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)エタン、ビス(トリエトキシシリル)エチレン、ビス(トリエトキシシリル)オクタン、ビス(トリエトキシシリル)オクタジエン、ビス[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ジスルフィド、ビス[3−(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド、ジ−t−ブトキシジアセトキシシラン、ジ−i−ブトキシアルミノキシトリエトキシシラン、ビス(ペンタジオネート)チタン−O,O’−ビス(オキシエチル)−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルシラントリオール、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n−プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n−ブチルシフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert−ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシジ−p−トリルシラン、エチルメチルフェニルシラノール、n−プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n−ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert−ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn−プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n−ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert−ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n−プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n−ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert−ブチルジフェニルシラノール、トリフェニルシラノール等が挙げられるが、これらに限定されない。これらは単独でも複数組み合わせて用いてもよい。 As the silane coupling agent, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name KBM803, manufactured by Chisso Corporation: trade name: Silaace S810), 3-mercaptopropyltriethoxysilane (manufactured by Amax Co., Ltd.): Product name SIM6475.0), 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: product name LS1375, product of Amax Co., Ltd .: product name SIM6474.0), product of mercaptomethyltrimethoxysilane (product of Asmax Co., Ltd .: product) Name SIM6473.5C), mercaptomethylmethyldimethoxysilane (manufactured by AMAX Co., Ltd .: trade name SIM6473.0), 3-mercaptopropyldiethoxymethoxysilane, 3-mercaptopropyl eth Sidimethoxysilane, 3-mercaptopropyltripropoxysilane, 3-mercaptopropyldiethoxypropoxysilane, 3-mercaptopropylethoxydipropoxysilane, 3-mercaptopropyldimethoxypropoxysilane, 3-mercaptopropylmethoxydipropoxysilane, 2-mercapto Ethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyldiethoxymethoxysilane, 2-mercaptoethylethoxydimethoxysilane, 2-mercaptoethyltripropoxysilane, 2-mercaptoethyltripropoxysilane, 2-mercaptoethylethoxydipropoxysilane, 2-mercapto Ethyldimethoxypropoxysilane, 2-mercaptoethylmethoxydipropoxysilane, 4-mercaptobutyltrimethoxysilane, 4 -Mercaptobutyltriethoxysilane, 4-mercaptobutyltripropoxysilane, N- (3-triethoxysilylpropyl) urea (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name LS3610, manufactured by Amax Co., Ltd .: trade name SIU9055.0), N- (3-trimethoxysilylpropyl) urea (manufactured by AMAX Co., Ltd .: trade name SIU9058.0), N- (3-diethoxymethoxysilylpropyl) urea, N- (3-ethoxydimethoxysilylpropyl) urea, N -(3-tripropoxysilylpropyl) urea, N- (3-diethoxypropoxysilylpropyl) urea, N- (3-ethoxydipropoxysilylpropyl) urea, N- (3-dimethoxypropoxysilylpropyl) urea, N -(3-Methoxydipropoxy Silylpropyl) urea, N- (3-trimethoxysilylethyl) urea, N- (3-ethoxydimethoxysilylethyl) urea, N- (3-tripropoxysilylethyl) urea, N- (3-tripropoxysilylethyl) ) Urea, N- (3-ethoxydipropoxysilylethyl) urea, N- (3-dimethoxypropoxysilylethyl) urea, N- (3-methoxydipropoxysilylethyl) urea, N- (3-trimethoxysilylbutyl) ) Urea, N- (3-triethoxysilylbutyl) urea, N- (3-tripropoxysilylbutyl) urea, 3- (m-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane (manufactured by Amax Co., Ltd .: trade name SLA0598.0 ), M-aminophenyltrimethoxysilane (Amax Co., Ltd.) Product name: SLA0599.0), p-aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Amax Co .: product name SLA0599.1) Aminophenyltrimethoxysilane (product name: SLA0599.2), 2- ( Trimethoxysilylethyl) pyridine (manufactured by AMAX Co., Ltd .: trade name SIT83396), 2- (triethoxysilylethyl) pyridine, 2- (dimethoxysilylmethylethyl) pyridine, 2- (diethoxysilylmethylethyl) pyridine, (3-triethoxysilylpropyl) -t-butylcarbamate, (3-glycidoxypropyl) triethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, tetra- n- Toxisilane, tetra-i-butoxysilane, tetra-t-butoxysilane, tetrakis (methoxyethoxysilane), tetrakis (methoxy-n-propoxysilane), tetrakis (ethoxyethoxysilane), tetrakis (methoxyethoxyethoxysilane), bis ( Trimethoxysilyl) ethane, bis (trimethoxysilyl) hexane, bis (triethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) ethane, bis (triethoxysilyl) ethylene, bis (triethoxysilyl) octane, bis (triethoxy Silyl) octadiene, bis [3- (triethoxysilyl) propyl] disulfide, bis [3- (triethoxysilyl) propyl] tetrasulfide, di-t-butoxydiacetoxysilane, di-i-butoxyaluminoxy Citriethoxysilane, bis (pentadionate) titanium-O, O'-bis (oxyethyl) -aminopropyltriethoxysilane, phenylsilanetriol, methylphenylsilanediol, ethylphenylsilanediol, n-propylphenylsilanediol, isopropyl Phenylsilanediol, n-butylsiphenylsilanediol, isobutylphenylsilanediol, tert-butylphenylsilanediol, diphenylsilanediol, dimethoxydiphenylsilane, diethoxydiphenylsilane, dimethoxydi-p-tolylsilane, ethylmethylphenylsilanol, n- Propylmethylphenylsilanol, isopropylmethylphenylsilanol, n-butylmethylphenylsilanol, isobutylmethylphenol Lucilanol, tert-butylmethylphenylsilanol, ethyl n-propylphenylsilanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n- Examples include, but are not limited to, propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol, n-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, triphenylsilanol, and the like. These may be used alone or in combination.
シランカップリング剤としては、前記したシランカップリング剤の中でも、保存安定性の観点から、フェニルシラントリオール、トリメトキシフェニルシラン、トリメトキシ(p−トリル)シラン、ジフェニルシランジオール、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシジ−p−トリルシラン、トリフェニルシラノール、及び下記構造で表されるシランカップリング剤であることが好ましい。 As the silane coupling agent, among the above-mentioned silane coupling agents, from the viewpoint of storage stability, phenylsilanetriol, trimethoxyphenylsilane, trimethoxy (p-tolyl) silane, diphenylsilanediol, dimethoxydiphenylsilane, diethoxy Diphenylsilane, dimethoxydi-p-tolylsilane, triphenylsilanol, and a silane coupling agent represented by the following structure are preferable.
シランカップリング剤を使用する場合の配合量としては、フェノール樹脂(A)100質量部に対して、0.01〜20質量部が好ましい。 As a compounding quantity in the case of using a silane coupling agent, 0.01-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of phenol resins (A).
染料としては、例えば、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン等が挙げられる。染料の配合量としては、フェノール樹脂(A)100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。 Examples of the dye include methyl violet, crystal violet, and malachite green. As a compounding quantity of dye, 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of phenol resin (A).
溶解促進剤としては、水酸基又はカルボキシル基を有する化合物が好ましい。水酸基を有する化合物の例としては、前述のナフトキノンジアジド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、及びMtrisPC、MtetraPC等の直鎖状フェノール化合物、TrisP−HAP、TrisP−PHBA、TrisP−PA等の非直鎖状フェノール化合物(全て本州化学工業社製)、ジフェニルメタンの2〜5個のフェノール置換体、3,3−ジフェニルプロパンの1〜5個のフェノール置換体、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と5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物とをモル比1対2で反応させて得られる化合物、ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホンと1,2−シクロヘキシルジカルボン酸無水物とをモル比1対2で反応させて得られる化合物、N−ヒドロキシコハク酸イミド、N−ヒドロキシフタル酸イミド、N−ヒドロキシ5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸イミド等が挙げられる。カルボキシル基を有する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、α−メトキシフェニル酢酸、O−アセチルマンデル酸、イタコン酸等を挙げることができる。 As the dissolution accelerator, a compound having a hydroxyl group or a carboxyl group is preferable. Examples of the compound having a hydroxyl group include the ballast agent used in the above-mentioned naphthoquinone diazide compound, paracumylphenol, bisphenols, resorcinol, and linear phenol compounds such as MtrisPC and MtetraPC, TrisP-HAP, TrisP -Non-linear phenolic compounds such as PHBA and TrisP-PA (all manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), 2 to 5 phenol substitutes of diphenylmethane, 1 to 5 phenol substitutes of 3,3-diphenylpropane, A compound obtained by reacting 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane with 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride in a molar ratio of 1: 2, bis- ( 3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone and 1,2-cyclo Compounds obtained by reacting xyldicarboxylic anhydride with a molar ratio of 1: 2, N-hydroxysuccinimide, N-hydroxyphthalimide, N-hydroxy 5-norbornene-2,3-dicarboxylic imide, etc. Can be mentioned. Examples of the compound having a carboxyl group include 3-phenyl lactic acid, 4-hydroxyphenyl lactic acid, 4-hydroxymandelic acid, 3,4-dihydroxymandelic acid, 4-hydroxy-3-methoxymandelic acid, 2-methoxy-2. Examples include-(1-naphthyl) propionic acid, mandelic acid, atrolactic acid, α-methoxyphenylacetic acid, O-acetylmandelic acid, itaconic acid, and the like.
溶解促進剤を使用する場合の配合量としては、(A)フェノール樹脂100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。 As a compounding quantity in the case of using a solubility promoter, 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) phenol resin.
<硬化レリーフパターンの製造方法>
本実施形態の別の態様は、(1)上述した本発明の感光性樹脂組成物を含む感光性樹脂層を基板に形成する工程、(2)該感光性樹脂層を露光する工程、(3)該露光の後の感光性樹脂層を現像してレリーフパターンを得る工程、及び(4)該レリーフパターンを加熱処理する工程を含む、硬化レリーフパターンの製造方法を提供する。この方法の一例を以下に説明する。
<Method for producing cured relief pattern>
Another aspect of the present embodiment includes (1) a step of forming a photosensitive resin layer containing the above-described photosensitive resin composition of the present invention on a substrate, (2) a step of exposing the photosensitive resin layer, (3 A method for producing a cured relief pattern comprising the steps of: developing a photosensitive resin layer after the exposure to obtain a relief pattern; and (4) heat-treating the relief pattern. An example of this method will be described below.
まず、本実施形態の感光性樹脂組成物を適当な支持体又は基板、例えばシリコンウエハー、セラミック基板、アルミ基板等に塗布する。ここでいう基板には、未加工の基板以外に、例えば半導体素子又は表示体素子が表面に形成された基板も含む。この時、形成するパターンと支持体との耐水接着性を確保するため、あらかじめ支持体又は基板にシランカップリング剤等の接着助剤を塗布しておいてもよい。感光性樹脂組成物の塗布はスピンナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等で行う。 First, the photosensitive resin composition of the present embodiment is applied to an appropriate support or substrate such as a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate, or the like. The substrate here includes, in addition to an unprocessed substrate, for example, a substrate on which a semiconductor element or a display element is formed. At this time, in order to ensure water-resistant adhesion between the pattern to be formed and the support, an adhesion assistant such as a silane coupling agent may be applied to the support or the substrate in advance. The photosensitive resin composition is applied by spin coating using a spinner, spray coating using a spray coater, dipping, printing, roll coating, or the like.
次に、80〜140℃でプリベークして感光性樹脂組成物の塗膜を乾燥させる。乾燥後の感光性樹脂層の厚さとしては、1〜500μmが好ましい。 Next, it prebakes at 80-140 degreeC, and dries the coating film of the photosensitive resin composition. As thickness of the photosensitive resin layer after drying, 1-500 micrometers is preferable.
次に、感光性樹脂層を露光する。露光用の化学線としては、X線、電子線、紫外線、可視光線等が使用できるが、200〜500nmの波長のものが好ましい。パターンの解像度及び取り扱い性の点で、光源波長は水銀ランプのg線、h線又はi線の領域であることが好ましく、単独でも2つ以上の化学線を混合していてもよい。露光装置としてはコンタクトアライナー、ミラープロジェクション、及びステッパ−が特に好ましい。露光後、必要に応じて再度80〜140℃で塗膜を加熱しても良い。 Next, the photosensitive resin layer is exposed. As the actinic radiation for exposure, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used, but those having a wavelength of 200 to 500 nm are preferable. From the viewpoint of pattern resolution and handleability, the light source wavelength is preferably in the g-line, h-line or i-line region of the mercury lamp, and may be a single or a mixture of two or more actinic rays. As the exposure apparatus, a contact aligner, a mirror projection, and a stepper are particularly preferable. After exposure, the coating film may be heated again at 80 to 140 ° C. as necessary.
次に現像を、現像液を用い、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層から、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。 Next, development can be carried out using a developer by selecting from methods such as dipping, paddle, and rotary spraying. By developing, an exposed portion (in the case of a positive type) or an unexposed portion (in the case of a negative type) can be eluted and removed from the applied photosensitive resin layer to obtain a relief pattern.
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。 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 quaternary ammonium salts such as quaternary ammonium salts, and a water-soluble organic solvent such as methanol and ethanol, or an aqueous solution to which an appropriate amount of a surfactant is added as required can 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%.
現像後、リンス液により洗浄を行い、現像液を除去することにより、レリーフパターンが形成された基板を得ることができる。リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール等を単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。 After development, the substrate on which the relief pattern is formed can be obtained by washing with a rinse solution and removing the developer. As a rinse liquid, distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, etc. can be used individually or in combination of 2 or more types.
最後に、このようにして得られたレリーフパターンを加熱することで硬化レリーフパターンを得ることができる。加熱温度は150℃以上300℃以下が好ましく、250℃以下がより好ましい。 Finally, a cured relief pattern can be obtained by heating the relief pattern thus obtained. The heating temperature is preferably 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and more preferably 250 ° C. or lower.
半導体装置の永久膜用途に一般的に使われているポリイミド又はポリベンゾオキサゾールの前駆体の組成物を用いた硬化レリーフパターンの形成方法においては、前駆体を300℃以上に加熱して脱水環化反応を進行させることにより、ポリイミド又はポリベンゾオキサゾール等に変換する必要がある。しかし本発明の硬化レリーフパターンの製造方法においてはより低温の加熱でも感光性樹脂組成物を硬化させることができるので、熱に弱い半導体装置及び表示体装置にも好適に使用することが出来る。一例を挙げるならば、本発明に係る感光性樹脂組成物は、プロセス温度に制約のある高誘電体材料又は強誘電体材料、例えばチタン、タンタル、又はハフニウム等の高融点金属の酸化物から成る絶縁層を有する半導体装置に好適に用いられる。 In the method of forming a cured relief pattern using a polyimide or polybenzoxazole precursor composition commonly used for permanent film applications in semiconductor devices, the precursor is heated to 300 ° C or higher for dehydration cyclization. By advancing the reaction, it is necessary to convert it to polyimide or polybenzoxazole. However, in the method for producing a cured relief pattern of the present invention, the photosensitive resin composition can be cured even by heating at a lower temperature. Therefore, it can be suitably used for a semiconductor device and a display device that are vulnerable to heat. For example, the photosensitive resin composition according to the present invention is made of a high-dielectric material or a ferroelectric material having a process temperature restriction, for example, an oxide of a refractory metal such as titanium, tantalum, or hafnium. It is suitably used for a semiconductor device having an insulating layer.
半導体装置がこのような耐熱性上の制約を持たない場合であれば、もちろん、本方法においても300〜400℃に加熱処理をしてもよい。このような加熱処理は、ホットプレート、オーブン、又は温度プログラムを設定できる昇温式オーブンを用いることにより行うことが出来る。加熱処理を行う際の雰囲気気体としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いることもできる。また、より低温にて熱処理を行う必要が有る際には、真空ポンプ等を利用して減圧下にて加熱を行ってもよい。 Of course, if the semiconductor device does not have such heat resistance restrictions, heat treatment may be performed at 300 to 400 ° C. also in this method. Such heat treatment can be performed by using a hot plate, an oven, or a temperature rising oven in which a temperature program can be set. Air may be used as the atmospheric gas when performing the heat treatment, and an inert gas such as nitrogen or argon may be used. Further, when it is necessary to perform heat treatment at a lower temperature, heating may be performed under reduced pressure using a vacuum pump or the like.
本実施形態に係る硬化物は、耐薬品性に優れ、半導体工程で使用しうる薬液を、半導体工程で使用しうる条件で、処理した場合であっても、硬化膜に剥れ、クラック、及びパターン崩れのいずれも発生することがなく、十分な耐性を有している。本実施形態に係る硬化物は、より典型的には、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)及びGBL(ガンマブチロラクトン)に対する耐薬品性に優れる。これらの溶剤は、フォトレジスト、及びその他の半導体保護膜用感光性樹脂組成物等の溶媒、リワーク剤等として、半導体工程において、本実施形態にかかる硬化物に触れる可能性のある溶剤である。耐薬品性の評価方法は、後述の実施例における耐薬品性評価の欄に記載する通りである。 The cured product according to the present embodiment has excellent chemical resistance, and even when the chemical solution that can be used in the semiconductor process is processed under the conditions that can be used in the semiconductor process, the cured film peels off, cracks, and None of the pattern collapse occurs and it has sufficient resistance. The cured product according to this embodiment is more excellent in chemical resistance to PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) and GBL (gamma butyrolactone). These solvents are solvents that may come into contact with the cured product according to the present embodiment in the semiconductor process as a solvent such as a photoresist and other photosensitive resin composition for a semiconductor protective film, a reworking agent, and the like. The evaluation method of chemical resistance is as described in the column of chemical resistance evaluation in the examples described later.
<半導体装置>
また、本実施形態の感光性樹脂組成物を用いて上述の方法で製造された硬化レリーフパターンを有して成る半導体装置も本実施形態の一態様である。本実施形態の半導体装置は、半導体素子と該半導体素子の上部に設けられた硬化膜とを備え、該硬化膜は上述の硬化レリーフパターンである。ここで当該硬化レリーフパターンは、当該半導体素子に直接接して積層されていてもよく、別の層を間に挟んで積層されていてもよい。例えば、該硬化膜として、表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、及びバンプ構造を有する半導体装置の保護膜が挙げられる。本実施形態の半導体装置は、公知の半導体装置の製造方法と上述した本発明の硬化レリーフパターンの製造方法とを組み合わせることで製造することができる。
<Semiconductor device>
In addition, a semiconductor device having a cured relief pattern manufactured by the above-described method using the photosensitive resin composition of this embodiment is also an aspect of this embodiment. The semiconductor device of this embodiment includes a semiconductor element and a cured film provided on the semiconductor element, and the cured film is the above-described cured relief pattern. Here, the cured relief pattern may be laminated in direct contact with the semiconductor element, or may be laminated with another layer interposed therebetween. Examples of the cured film include a surface protective film, an interlayer insulating film, a rewiring insulating film, a flip-chip device protective film, and a semiconductor device protective film having a bump structure. The semiconductor device of this embodiment can be manufactured by combining the manufacturing method of a well-known semiconductor device and the manufacturing method of the hardening relief pattern of this invention mentioned above.
<表示体装置>
本実施形態の表示体装置は、表示体素子と該表示体素子の上部に設けられた硬化膜とを備え、該硬化膜は上述の硬化レリーフパターンである。ここで当該硬化レリーフパターンは、当該表示体素子に直接接して積層されていてもよく、別の層を間に挟んで積層されていてもよい。例えば、該硬化膜として、TFT液晶表示素子及びカラーフィルター素子の表面保護膜、絶縁膜、及び平坦化膜、MVA型液晶表示装置用の突起、並びに有機EL素子陰極用の隔壁を挙げることができる。
<Display body device>
The display body device of this embodiment includes a display body element and a cured film provided on the display body element, and the cured film is the above-described cured relief pattern. Here, the cured relief pattern may be laminated in direct contact with the display element, or may be laminated with another layer interposed therebetween. Examples of the cured film include surface protective films, insulating films, and planarizing films for TFT liquid crystal display elements and color filter elements, protrusions for MVA liquid crystal display devices, and partition walls for organic EL element cathodes. .
本実施形態の表示体装置は、本実施形態の半導体装置と同様に、公知の表示体装置の製造方法と上述した本実施形態の硬化レリーフパターンの製造方法とを組み合わせることで製造することができる。 Similar to the semiconductor device of the present embodiment, the display device of the present embodiment can be manufactured by combining a known display device manufacturing method and the above-described cured relief pattern manufacturing method of the present embodiment. .
以下、合成例、実施例及び比較例により本実施形態を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, although this embodiment is concretely demonstrated by a synthesis example, an Example, and a comparative example, this invention is not limited to this.
なお、実施例中の測定条件は以下に示すとおりである。 The measurement conditions in the examples are as shown below.
<重量平均分子量>
各合成例で得たフェノール樹脂につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用い、以下の条件で分子量を測定し、標準ポリスチレン換算での重量平均分子量を求めた。
ポンプ:JASCO PU−980
検出器:JASCO RI−930
カラムオーブン:JASCO CO−965 40℃
カラム:Shodex KD−806M 直列に2本
移動相:0.1mol/l EtBr/NMP
流速:1ml/min.
<Weight average molecular weight>
About the phenol resin obtained by each synthesis example, molecular weight was measured on condition of the following using gel permeation chromatography (GPC), and the weight average molecular weight in standard polystyrene conversion was calculated | required.
Pump: JASCO PU-980
Detector: JASCO RI-930
Column oven: JASCO CO-965 40 ° C
Column: Shodex KD-806M Two in series Mobile phase: 0.1 mol / l EtBr / NMP
Flow rate: 1 ml / min.
<耐薬品性評価>
実施例及び比較例で得られた感光性樹脂組成物を、硬化後の膜厚が約10μmとなるように回転塗布し、120℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行い、塗膜を形成した。膜厚は膜厚測定装置、ラムダエース(大日本スクリーン社製)にて測定した。この塗膜に、テストパターン付きレチクルを通して、i線(365nm)の露光波長を有するステッパNSR2005i8A(ニコン社製)を用いて露光量500mJ/cm2のi線を照射することにより露光した。露光後、後述する実施例26についてのみ、120℃で180秒間ホットプレートにて再加熱した。次に、現像機D−SPIN(SOKUDO社製)にて23℃で2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液AZ−300MIF(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いて100秒間現像し、純水でリンスした後、縦型キュア炉VF200B(光洋サーモシステム社製)にて窒素雰囲気下で220℃1時間硬化を行い、硬化レリーフパターンを得た。
<Chemical resistance evaluation>
The photosensitive resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples were spin-coated so that the film thickness after curing was about 10 μm, and pre-baked on a hot plate at 120 ° C. for 180 seconds to form a coating film. . The film thickness was measured with a film thickness measuring device, Lambda Ace (manufactured by Dainippon Screen). This coating film was exposed by irradiating an i-line with an exposure dose of 500 mJ / cm 2 through a reticle with a test pattern using a stepper NSR2005i8A (Nikon Corp.) having an exposure wavelength of i-line (365 nm). After the exposure, only Example 26 described later was reheated on a hot plate at 120 ° C. for 180 seconds. Next, it is developed with a developing machine D-SPIN (manufactured by SOKUDO) at 23 ° C. using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution AZ-300MIF (manufactured by AZ Electronic Materials) for 100 seconds, and pure water After rinsing, curing was performed at 220 ° C. for 1 hour in a vertical curing furnace VF200B (manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) under a nitrogen atmosphere to obtain a cured relief pattern.
得られた硬化レリーフパターンについて、PGMEA、及びGBLに対する、耐薬品性を評価した。処理条件は、下記のとおりである。
[PGMEA]
室温×10分間、浸漬
[GBL]
80℃×10分間、浸漬
処理後、水洗浄し、23℃50%RH雰囲気下で5時間以上乾燥後、硬化パターンの外観(光学顕微鏡で観察)及び膜厚変化(触針式段差計KLA−Tencor P−15で測定)を調べた。評価基準は下記の通りである。結果を表3に記載する。
About the obtained hardening relief pattern, the chemical resistance with respect to PGMEA and GBL was evaluated. The processing conditions are as follows.
[PGMEA]
Immersion at room temperature for 10 minutes [GBL]
After immersion treatment at 80 ° C for 10 minutes, washed with water, dried in an atmosphere of 23 ° C and 50% RH for 5 hours or longer, appearance of the cured pattern (observed with an optical microscope), and change in film thickness (stylus step meter KLA- Measured with Tencor P-15). The evaluation criteria are as follows. The results are listed in Table 3.
○:パターンクラックの変化は無く、かつ、膜減り(すなわち膜厚減少)及び膨潤(すなわち膜厚増加)がいずれも5%未満である。
△:パターンクラックの発生は無いが、5%以上10%未満の膜減り又は膨潤が見られる。
×:パターンクラックの発生が有るか、又は、10%以上の膜減り又は膨潤が見られる。
◯: There is no change in pattern cracks, and both film reduction (namely, film thickness reduction) and swelling (namely, film thickness increase) are both less than 5%.
Δ: No pattern crack is generated, but film reduction or swelling of 5% or more and less than 10% is observed.
X: Generation of pattern cracks or film reduction or swelling of 10% or more is observed.
[合成例1]
<フェノール樹脂(A−1)の合成>
容量0.5リットルのディーン・スターク装置付きセパラブルフラスラスコ中で、フロログルシノール100.9g(0.8mol)、4,4’−ビス(メトキシメチル)ビフェニル(以下「BMMB」ともいう。)121.2g(0.5mol)、ジエチル硫酸3.9g(0.025mol)、ジエチレングリコールジメチルエーテル140gを70℃で混合攪拌し、固形物を溶解させた。
[Synthesis Example 1]
<Synthesis of phenol resin (A-1)>
100.9 g (0.8 mol) of phloroglucinol, 4,4′-bis (methoxymethyl) biphenyl (hereinafter also referred to as “BMMB”) in a separable flask with a Dean-Stark device of 0.5 liter capacity. 121.2 g (0.5 mol), diethyl sulfate 3.9 g (0.025 mol), and diethylene glycol dimethyl ether 140 g were mixed and stirred at 70 ° C. to dissolve the solid matter.
混合溶液をオイルバスにより140℃に加温し、反応液よりメタノールの発生を確認した。そのまま140℃で反応液を2時間攪拌した。 The mixed solution was heated to 140 ° C. with an oil bath, and generation of methanol was confirmed from the reaction solution. The reaction solution was stirred at 140 ° C. for 2 hours.
次に反応容器を大気中で冷却し、これに別途100gのテトラヒドロフランを加えて攪拌した。上記反応希釈液を4Lの水に高速攪拌下で滴下し樹脂を分散析出させ、これを回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し、フロログルシノール/BMMBからなる共重合体(フェノール樹脂(A−1))を収率70%で得た。 Next, the reaction vessel was cooled in the atmosphere, and 100 g of tetrahydrofuran was separately added thereto and stirred. The reaction dilution is dropped into 4 L of water under high-speed stirring to disperse and precipitate the resin, which is recovered, appropriately washed with water, dehydrated and then vacuum-dried, and a copolymer of phloroglucinol / BMMB (phenol resin) (A-1)) was obtained with a yield of 70%.
[合成例2]
<フェノール樹脂(A−2)の合成>
合成例1のフロログルシノールの代わりに、3,5−ジヒドロキシ安息香酸メチル128.3g(0.76mol)を用いて、合成例1と同様に合成を行い、3,5−ジヒドロキシ安息香酸メチル/BMMBからなる共重合体(フェノール樹脂(A−2))を収率65%で得た。
[合成例3]
<フェノール樹脂(A−3)の合成>
容量1.0Lのディーン・スターク装置付きセパラブルフラスコを窒素置換し、その後、該セパラブルフラスコ中で、レゾルシノール81.3g(0.738mol)、BMMB84.8g(0.35mol)、p−トルエンスルホン酸3.81g(0.02mol)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下、PGMEとも言う)116gを50℃で混合攪拌し、固形物を溶解させた。
[Synthesis Example 2]
<Synthesis of phenol resin (A-2)>
Synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 using 128.3 g (0.76 mol) of methyl 3,5-dihydroxybenzoate instead of phloroglucinol of Synthesis Example 1, and methyl 3,5-dihydroxybenzoate / A copolymer composed of BMMB (phenol resin (A-2)) was obtained with a yield of 65%.
[Synthesis Example 3]
<Synthesis of phenol resin (A-3)>
A separable flask with a Dean-Stark apparatus having a capacity of 1.0 L was purged with nitrogen, and then in the separable flask, 81.3 g (0.738 mol) of resorcinol, 84.8 g (0.35 mol) of BMMB, p-toluenesulfone 3.81 g (0.02 mol) of acid and 116 g of propylene glycol monomethyl ether (hereinafter also referred to as PGME) were mixed and stirred at 50 ° C. to dissolve the solid matter.
混合溶液をオイルバスにより120℃に加温し、反応液よりメタノールの発生を確認した。そのまま120℃で反応液を3時間攪拌した。 The mixed solution was heated to 120 ° C. with an oil bath, and generation of methanol was confirmed from the reaction solution. The reaction solution was stirred at 120 ° C. for 3 hours.
次に、別の容器で2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−p−クレゾール24.9(0.150mol)g、PGME249gを混合撹拌し、均一溶解させた溶液を、滴下漏斗を用いて、該セパラブルフラスコに1時間で滴下し、滴下後更に2時間撹拌した。 Next, 2,6-bis (hydroxymethyl) -p-cresol 24.9 (0.150 mol) g and PGME 249 g were mixed and stirred in a separate container, and the uniformly dissolved solution was added to the solution using a dropping funnel. The mixture was added dropwise to the separable flask in 1 hour, and stirred for another 2 hours after the addition.
反応終了後は合成例1と同様の処理を行い、レゾルシノール/BMMB/2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−p−クレゾールからなる共重合体(フェノール樹脂(A−3))を収率77%で得た。 After completion of the reaction, the same treatment as in Synthesis Example 1 was carried out to obtain a copolymer (phenol resin (A-3)) consisting of resorcinol / BMMB / 2,6-bis (hydroxymethyl) -p-cresol in a yield of 77%. Got in.
[実施例1]
表1に示すとおり、フェノール樹脂(A−1)100質量部、光酸発生剤(B−1)12質量部、界面活性剤(D−1)0.1質量部、及び架橋剤(E−1)5質量部を、溶剤(C−1)217質量部に溶解させ、0.1μmのフィルターで濾過してポジ型感光性樹脂組成物を調製した。この組成物及びその硬化膜の特性を前記の評価方法に従って測定した。得られた結果を表3に示す。
[Example 1]
As shown in Table 1, phenol resin (A-1) 100 parts by mass, photoacid generator (B-1) 12 parts by mass, surfactant (D-1) 0.1 part by mass, and crosslinking agent (E- 1) 5 parts by mass was dissolved in 217 parts by mass of the solvent (C-1) and filtered through a 0.1 μm filter to prepare a positive photosensitive resin composition. The properties of this composition and its cured film were measured according to the evaluation method described above. The obtained results are shown in Table 3.
[実施例2〜27]
表1に示した成分からなる組成物を実施例1と同様に調製し、組成物及びその硬化膜の特性を実施例1と同様に測定した。得られた結果を表3に示す。
[Examples 2 to 27]
A composition comprising the components shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 1, and the properties of the composition and its cured film were measured in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 3.
[実施例28]
表1に示すとおり、フェノール樹脂(A−1)100質量部、光酸発生剤(B−2)5質量部、界面活性剤(D−1)0.1質量部、及び架橋剤(E−1)10質量部、を溶剤(C−1)214質量部に溶解させ、0.1μmのフィルターで濾過してネガ型感光性樹脂組成物を調製した。この組成物の特性を前記の評価方法に従って測定した。得られた結果を表3に示す。
[Example 28]
As shown in Table 1, phenol resin (A-1) 100 parts by mass, photoacid generator (B-2) 5 parts by mass, surfactant (D-1) 0.1 part by mass, and crosslinking agent (E- 1) 10 parts by mass was dissolved in 214 parts by mass of the solvent (C-1) and filtered through a 0.1 μm filter to prepare a negative photosensitive resin composition. The properties of this composition were measured according to the evaluation method described above. The obtained results are shown in Table 3.
[比較例1〜8]
表2に示した成分からなる組成物を実施例1と同様に調製し、組成物及びその硬化膜の特性を実施例1と同様に測定した。得られた結果を表3に示す。
[Comparative Examples 1-8]
A composition comprising the components shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Example 1, and the properties of the composition and its cured film were measured in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 3.
表1及び2に記載の組成は、以下のとおりである。 The compositions described in Tables 1 and 2 are as follows.
<フェノール樹脂(A)及び(A’)>
A−1:フロログルシノール/BMMBからなる共重合体、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)=15,000
A−2:3,5−ジヒドロキシ安息香酸メチル/BMMBからなる共重合体、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)=21,000
A−3:レゾルシノール/BMMB/2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−p−クレゾールからなる共重合体、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)=9,900
A−4:フェノール/ビフェニレン樹脂、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)=2,400(明和化成社製、製品名MEH−7851M)
A−5:ノボラック樹脂、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)=10,600(旭有機材社製、製品名EP−4080G)
<Phenolic resins (A) and (A ′)>
A-1: Copolymer composed of phloroglucinol / BMMB, polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) = 15,000
A-2: Copolymer composed of methyl 3,5-dihydroxybenzoate / BMMB, polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) = 21,000
A-3: A copolymer comprising resorcinol / BMMB / 2,6-bis (hydroxymethyl) -p-cresol, polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) = 9,900
A-4: Phenol / biphenylene resin, polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) = 2,400 (Maywa Kasei Co., Ltd., product name MEH-7851M)
A-5: Novolak resin, polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) = 10,600 (product name: EP-4080G, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.)
<光酸発生剤(B)>
B−1:下記式で表される光酸発生剤:
B−2:オキシムエステル化合物(BASF社製、商品名;イルガキュア PAG121)
<Photoacid generator (B)>
B-1: Photoacid generator represented by the following formula:
B-2: Oxime ester compound (manufactured by BASF, trade name: Irgacure PAG121)
<溶剤(C)>
C−1:γ―ブチロラクトン(GBL)
<Solvent (C)>
C-1: γ-butyrolactone (GBL)
<非イオン性界面活性剤(D)>
D−1:シリコーン型非イオン界面活性剤 DBE821(商品名、Gelest社製)
D−2:シリコーン型非イオン界面活性剤 DBE224(商品名、Gelest社製)
D−3:シリコーン型非イオン界面活性剤 SILWET FZ−2105(商品名、日本ユニカー社製)
D−4:ソルビタンラウリン酸モノエステル スパン20(商品名、東京化成社製)
D−5:ソルビタンオレイン酸トリエステルスパン85(商品名、東京化成社製)
D−6:フッ素型非イオン界面活性剤 PF−656(商品名、OMNOVA Solutions社製)
D−7:フッ素型非イオン界面活性剤 フタージェント251(商品名、ネオス社製)
<Nonionic surfactant (D)>
D-1: Silicone type nonionic surfactant DBE821 (trade name, manufactured by Gelest)
D-2: Silicone type nonionic surfactant DBE224 (trade name, manufactured by Gelest)
D-3: Silicone type nonionic surfactant SILWET FZ-2105 (trade name, manufactured by Nihon Unicar)
D-4: Sorbitan lauric acid monoester span 20 (trade name, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
D-5: Sorbitan oleic acid triester span 85 (trade name, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
D-6: Fluorine type nonionic surfactant PF-656 (trade name, manufactured by OMNOVA Solutions)
D-7: Fluorine-type nonionic surfactant, Footent 251 (trade name, manufactured by Neos)
<架橋剤(E)>
E−1:1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル(三和ケミカル製、商品名;ニカラックMX−270)
<Crosslinking agent (E)>
E-1: 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., trade name: Nicalak MX-270)
表3に示した結果から分かるように、各実施例においては、硬化膜の耐薬品性に優れた硬化膜を形成することができる。したがって、本発明によれば、耐薬品性に優れた半導体素子用の層間絶縁膜、表面保護膜等を低温での硬化で提供することができる。 As can be seen from the results shown in Table 3, in each Example, a cured film excellent in chemical resistance of the cured film can be formed. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an interlayer insulating film, a surface protective film, and the like for a semiconductor element having excellent chemical resistance by curing at a low temperature.
本発明の感光性樹脂組成物は、半導体装置、表示体装置及び発光装置の表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、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 a semiconductor device, a display device and a light emitting device, an interlayer insulating film, an insulating film for rewiring, a protective film for a flip chip device, a protective film for a device having a bump structure, It can be suitably used as an interlayer insulating film of a multilayer circuit, a cover coat of a flexible copper-clad plate, a solder resist film, a liquid crystal alignment film, and the like.
Claims (11)
光酸発生剤(B)、
溶剤(C)、及び
非イオン性界面活性剤(D)
を含有する、感光性樹脂組成物。 The following general formula (1):
Photoacid generator (B),
Solvent (C) and nonionic surfactant (D)
The photosensitive resin composition containing this.
(1)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含む感光性樹脂層を基板上に形成する工程、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程、
(3)該露光の後の感光性樹脂層を現像してレリーフパターンを得る工程、
(4)該レリーフパターンを加熱処理する工程、
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。 The following steps:
(1) The process of forming the photosensitive resin layer containing the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-7 on a board | substrate,
(2) a step of exposing the photosensitive resin layer;
(3) A step of developing the photosensitive resin layer after the exposure to obtain a relief pattern;
(4) a step of heat-treating the relief pattern;
A method for producing a cured relief pattern.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016040577A (en) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 東京応化工業株式会社 | Positive photosensitive resin composition and cured film |
JP2017126023A (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 旭化成株式会社 | Photosensitive film |
KR20190085077A (en) | 2016-12-20 | 2019-07-17 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 2 layer photosensitive layer roll |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0673160A (en) * | 1992-08-26 | 1994-03-15 | Nippon Kayaku Co Ltd | Resin composition, method for forming transparent thin film and transparent thin film |
JP2004004249A (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Negative resist composition |
JP2009093095A (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Positive photosensitive resin composition |
JP2009122588A (en) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Positive photosensitive resin composition |
JP2009133924A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Jsr Corp | Method for film formation and positive photosensitive resin composition for use in the same |
JP2009222923A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Nagase Chemtex Corp | Radiation-sensitive resin composition |
JP2009244663A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jsr Corp | Adhesion method and positive-type photosensitive adhesive composition used therefor, and electronic component |
JP2010039214A (en) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Hitachi Chem Co Ltd | Photosensitive resin composition and photosensitive element using the same |
JP2011203232A (en) * | 2010-03-03 | 2011-10-13 | Jsr Corp | Method for manufacturing substrate for microarray, radiation-sensitive composition, partition of the substrate for the microarray, method for manufacturing biochip, and the biochip |
JP2011208108A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-20 | Air Water Inc | Method for producing photosensitive resin |
JP2012220855A (en) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Nagase Chemtex Corp | Radiation-sensitive resin composition |
-
2012
- 2012-03-14 JP JP2012057982A patent/JP5981739B2/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0673160A (en) * | 1992-08-26 | 1994-03-15 | Nippon Kayaku Co Ltd | Resin composition, method for forming transparent thin film and transparent thin film |
JP2004004249A (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Negative resist composition |
JP2009093095A (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Positive photosensitive resin composition |
JP2009122588A (en) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Positive photosensitive resin composition |
JP2009133924A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Jsr Corp | Method for film formation and positive photosensitive resin composition for use in the same |
JP2009222923A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Nagase Chemtex Corp | Radiation-sensitive resin composition |
JP2009244663A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jsr Corp | Adhesion method and positive-type photosensitive adhesive composition used therefor, and electronic component |
JP2010039214A (en) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Hitachi Chem Co Ltd | Photosensitive resin composition and photosensitive element using the same |
JP2011203232A (en) * | 2010-03-03 | 2011-10-13 | Jsr Corp | Method for manufacturing substrate for microarray, radiation-sensitive composition, partition of the substrate for the microarray, method for manufacturing biochip, and the biochip |
JP2011208108A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-20 | Air Water Inc | Method for producing photosensitive resin |
JP2012220855A (en) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Nagase Chemtex Corp | Radiation-sensitive resin composition |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016040577A (en) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 東京応化工業株式会社 | Positive photosensitive resin composition and cured film |
JP2017126023A (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 旭化成株式会社 | Photosensitive film |
KR20190085077A (en) | 2016-12-20 | 2019-07-17 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 2 layer photosensitive layer roll |
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Publication number | Publication date |
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