JP2014178471A - Photosensitive resin composition, production method of cured relief pattern, semiconductor device and display device - Google Patents

Photosensitive resin composition, production method of cured relief pattern, semiconductor device and display device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition containing a specific phenolic resin, which can be cured at a low temperature, which has excellent tensile elongation of a cured film, which gives a superior relief pattern shape after cured, and which gives a cured film suppressing pattern abnormality even when a wafer with a cured relief pattern of the cured film is subjected to a reflow process, and to provide a production method of a cured relief pattern for forming a pattern by using the photosensitive resin composition, and a semiconductor device and a display device having the cured relief pattern.SOLUTION: A positive photosensitive resin composition is provided, comprising: (A) 100 parts by mass of a phenolic resin having a specific structure; (B) 0.1 to 20 parts by mass of at least one triazole compound selected from the group consisting of compounds expressed by general formula group (1) described below; and (C) 0.1 to 70 parts by mass of a compound having a quinonediazide group.

Description

本発明は、感光性樹脂組成物に関する。本発明はまた、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、半導体材料として汎用されている銅及び銅合金等の金属に対して腐食性を有するという問題があった。これを解決するものとして含窒素複素環化合物を含有する感光性組成物が提案され、具体的にはポリイミド系樹脂にトリアゾール又はこれらの誘導体を含有してなる感光性樹脂組成物(特許文献1参照)、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体と1H−テトラゾール、及びその誘導体を含有してなる感光性樹脂組成物(特許文献2参照)、ポリイミド前駆体、ポリオキサゾール前駆体とプリン誘導体を含有してなる感光性樹脂組成物(特許文献3参照)等が提案されている。   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. These resins have a problem that they are corrosive to metals such as copper and copper alloys that are widely used as semiconductor materials. As a solution to this problem, a photosensitive composition containing a nitrogen-containing heterocyclic compound has been proposed. Specifically, a photosensitive resin composition containing triazole or a derivative thereof in a polyimide resin (see Patent Document 1). ), A polyimide precursor, a polybenzoxazole precursor, 1H-tetrazole, and a photosensitive resin composition containing the derivative thereof (see Patent Document 2), a polyimide precursor, a polyoxazole precursor, and a purine derivative. A photosensitive resin composition (see Patent Document 3) is proposed.

ここで、前述のポリイミド樹脂及びポリベンゾオキサゾール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。   Here, since the polyimide resin and the polybenzoxazole resin described above have a cyclic structure and the solubility in various solvents is low as it is, generally the precursor that has opened the cyclic structure is dissolved in the solvent. A composition is 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、従来品に比べて高温プロセスに弱い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 vulnerable to high-temperature processes compared to conventional products have been developed, and a material for forming a surface protective film and an interlayer insulating film has been required to have a reduced thermosetting temperature. Increasingly, curability is required.

これを解決するものとして、閉環工程を必要としない(ため低温硬化可能な)フェノール樹脂を用いた表面保護膜及び層間絶縁膜用感光性樹脂組成物が提案されている(特許文献4参照)。そして、フェノール樹脂と複素環式化合物を含有する感光性組成物としては、アルカリ可溶性ノボラック樹脂、ベンゾトリアゾール系化合物を含有してなるポジ型レジスト組成物(特許文献5参照)等が提案されている。   As a solution to this problem, there has been proposed a surface protective film and a photosensitive resin composition for an interlayer insulating film using a phenol resin that does not require a ring-closing step (and therefore can be cured at a low temperature) (see Patent Document 4). And as a photosensitive composition containing a phenol resin and a heterocyclic compound, a positive resist composition containing an alkali-soluble novolak resin, a benzotriazole-based compound (see Patent Document 5), and the like have been proposed. .

特開2005−10360号公報JP 2005-10360 A 特開2006-227387号公報JP 2006-227387 A 特開2012-194520号公報JP 2012-194520 A 国際公開第2012/036130号パンフレットInternational Publication No. 2012/036130 Pamphlet 特開2010-176012号公報JP 2010-176012 A

前述のとおり、近年表面保護膜及び層間絶縁膜等の永久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℃以下で熱硬化した場合において、従来同様の半導体プロセスに適用しうる膜特性が求められることも多くなってきている。
しかしながら、前述の特許文献1〜4には、250℃以下で熱硬化した際の硬化膜特性に関しては記載がなく、また特許文献5は用途がフォトレジストであるため、熱硬化した硬化膜(永久膜)としての評価の記載がなかった。
As described above, in recent years, a material for forming a permanent film such as a surface protective film and an interlayer insulating film has been required to have a reduced thermosetting temperature. There is an increasing demand for applicable film properties.
However, the above-mentioned Patent Documents 1 to 4 do not describe the cured film characteristics when thermally cured at 250 ° C. or less, and Patent Document 5 uses a photoresist as the application, so that the cured film (permanently cured) There was no description of evaluation as (film).

本発明者が検討したところ、特許文献5にかかる感光性組成物は、200℃で熱硬化すると、レリーフパターンのダレが発生し、実用化されている保護膜及び絶縁膜と比較して、改良すべき余地があった(後述の比較例7参照)。また樹脂膜を永久膜として半導体装置に適用する場合には、硬化後の樹脂膜の引っ張り伸度が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5には、硬化レリーフパターンの引っ張り伸度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形成された硬化レリーフパターンと比較して、引っ張り伸度については改良すべき余地があった(後述の比較例7参照)。   As a result of investigation by the present inventor, the photosensitive composition according to Patent Document 5 is improved when compared with the protective film and the insulating film that are put into practical use when the thermosetting at 200 ° C. causes sagging of the relief pattern. There was room to be done (see Comparative Example 7 below). In addition, when the resin film is applied to a semiconductor device as a permanent film, the tensile elongation of the cured resin film is one of important film properties. However, the above-mentioned Patent Document 5 does not describe the tensile elongation of the cured relief pattern. When this inventor examined, compared with the cured relief pattern formed from the polyimide resin or polybenzoxazole resin currently utilized, there existed room which should be improved about tensile elongation (Comparative Example 7 mentioned later) reference).

バンプ電極を有する半導体の場合、半導体プロセスにおける、バンプ電極を形成する方法としては、電極パッドにフラックスを塗布後、半田ボールをマウントし、リフロー処理することにより、バンプを融着し、バンプ電極を形成する方法がある。この時、保護膜、絶縁膜は、フローしたフラックスが触れた状態で、リフローの高温にさらされるため、リフロー後に、パターンクラック、表面あれ等のパターン異常や、膨潤、膜減りといった膜厚変化等の問題が発生する場合がある。したがって、樹脂膜を、バンプ電極を有する半導体に用いる場合、リフロー処理に適用可能であることは、重要な特性の一つである。   In the case of a semiconductor having a bump electrode, as a method of forming the bump electrode in the semiconductor process, after applying flux to the electrode pad, mounting a solder ball and performing a reflow process, the bump is fused, and the bump electrode is formed. There is a method of forming. At this time, the protective film and the insulating film are exposed to the high temperature of reflow in the state where the flowed flux is in contact, so after reflow, pattern abnormalities such as pattern cracks and surface irregularities, film thickness changes such as swelling and film loss, etc. The problem may occur. Therefore, when the resin film is used for a semiconductor having bump electrodes, it is one of important characteristics that it can be applied to reflow processing.

そこで、本発明は、低温(例えば250℃以下、より典型的には200℃以下)での硬化が可能であり、硬化膜の引っ張り伸度に優れ、硬化後優れたレリーフパターン形状が得られ、硬化レリーフパターン付きウエハーをリフロー処理してもパターン異常が抑えられた硬化膜を与える、特定のフェノール樹脂を含有す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。   Therefore, the present invention can be cured at a low temperature (for example, 250 ° C. or lower, more typically 200 ° C. or lower), has excellent tensile elongation of the cured film, and has an excellent relief pattern shape after curing A photosensitive resin composition containing a specific phenol resin that gives a cured film with suppressed pattern abnormality even when a wafer with a cured relief pattern is subjected to reflow treatment, and a cured relief that forms a pattern using the photosensitive resin composition It is an object of the present invention to provide a pattern manufacturing method and a semiconductor device and a display device having the cured relief pattern.

本発明は以下の構成を有する。
[1] (A)フェノール樹脂:100質量部、
(B)下記一般式群(1):

Figure 2014178471
{式中、P1,P2,P3,P4及びP5は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数3〜30の置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のフェニル基、及び、置換又は非置換のベンジル基からなる群から選択される基であり、ここで、P1及びP2は、縮合して置換若しくは非置換のベンゼン環又はヘテロ原子1個を有する6員の複素環を形成してもよい。}で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のトリアゾール化合物:0.1〜20質量部、並びに
(C)キノンジアジド基を有する化合物:0.1〜70質量部、
を含むポジ型感光性樹脂組成物であって、
前記(A)フェノール樹脂が、
(a1)下記一般式(2):
Figure 2014178471
{式中、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なる群から選択される1価の置換基を表し、bが2又は3である場合には、複数のR1は、互いに同一でも又は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価の脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、下記一般式(3):
Figure 2014178471
(式中、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、及び炭素数6〜20の芳香族環を有する2価の有機基からなる群から選択される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、並びに、
(a2)エーテル結合、水酸基、エステル結合、カルボキシル基、チオエーテル結合、チオール基、チオエステル結合、スルホ基、スルホニル基、ウレタン結合、ウレア結合、チオウレタン結合、及びチオ尿素結合からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数4〜100の化合物で変性されている、フェノール樹脂、
からなる群から選択される少なくとも1種のフェノール樹脂を含む、ポジ型感光性樹脂組成物。
[2] 前記トリアゾール化合物が、下記一般式群(4):
Figure 2014178471
{式中、P6,P7及びP8は、それぞれ独立に水酸基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、ニトロ基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数3〜20の置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のフェニル基、及び、置換又は非置換のベンジル基からなる群から選択される基であり、k1,k2及びk3はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、k1,k2及びk3がそれぞれ2又は3である場合には、複数のP6,P7及びP8は互いに同一でも又は異なっていてもよく、P3は前記一般式群(1)で定義したものと同じである。}
で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、上記[1]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[3] 前記P3が、下記一般式(5):
Figure 2014178471
{式中、hは、1〜5の整数であり、そしてP9は、水素原子、水酸基、カルボキシル基、メルカプト基、炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個の水酸基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、及び少なくとも1個のカルボキシル基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基からなる群から選択される1価の基である。}で表される1価の基、並びに下記一般式(6):
Figure 2014178471
{式中、iは、1〜5の整数であり、そしてP10及びP11はそれぞれ独立に炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個の水酸基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個のカルボキシル基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基からなる群から選択される1価の基である。}で表される1価の基からなる群から選択される1価の基である、上記[1]又は[2]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[4] 前記一般式(2)中のXが、下記一般式(7):
Figure 2014178471
{式中、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、又は炭素数1〜12の1価の有機基であり、n1が2〜4の整数である場合の複数のR6は互いに同一でも又は異なっていてもよい。}で表される2価の基、及び下記一般式(8):
Figure 2014178471
{式中、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(3):
Figure 2014178471
(式中、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、及び下記式群(9):
Figure 2014178471
で表される2価の基からなる群から選択される2価の有機基である。}で表される2価の基からなる群から選択される2価の有機基である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[5] 前記一般式(2)中のXが、下記式(10):
Figure 2014178471
で表される2価の有機基である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[6] 前記一般式(2)中のXが、下記式(11):
Figure 2014178471
で表される2価の有機基である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[7] 前記(A)フェノール樹脂が、下記一般式(12):
Figure 2014178471
{式中、R11は炭化水素基及びアルコキシ基からなる群から選択される炭素数1〜10の1価の基であり、n2は1〜3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の場合には、複数のR11は互いに同一でも又は異なっていてもよい。}で表される繰り返し単位、及び下記一般式(13):
Figure 2014178471
{式中、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なる群から選択される炭素数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の場合には、複数のR12は互いに同一でも又は異なっていてもよく、n6が2又は3の場合には、複数のR13は互いに同一でも又は異なっていてもよい。}で表される繰り返し単位の両方を同一樹脂骨格内に有するフェノール樹脂である、上記[1]〜[6]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[8] 前記(A)フェノール樹脂が前記(a2)フェノール樹脂を含み、かつ前記(a2)フェノール樹脂が、エステル結合及びカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数4〜100の化合物で変性されているフェノール樹脂である、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[9] 前記(A)フェノール樹脂が前記(a2)フェノール樹脂を含み、かつ前記(a2)フェノール樹脂が、炭素数4〜100の不飽和脂肪酸及び炭素数4〜100の不飽和脂肪酸エステルからなる群から選択される少なくとも1つの化合物で変性されているフェノール樹脂である、上記[1]〜[8]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[10] 更に(E)架橋剤:0.1〜40質量部を含む、上記[1]〜[9]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[11] 以下の工程:
(1)上記[1]〜[10]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を含むポジ型感光性樹脂層を基板上に形成する工程、
(2)該ポジ型感光性樹脂層を露光する工程、
(3)現像液により露光部を除去して、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。
[12] 上記[11]に記載の方法により製造された、硬化レリーフパターン。
[13] 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[12]に記載の硬化レリーフパターンである、半導体装置。
[14] 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[12]に記載の硬化レリーフパターンである、表示体装置。 The present invention has the following configuration.
[1] (A) Phenolic resin: 100 parts by mass,
(B) The following general formula group (1):
Figure 2014178471
{Wherein P 1 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, a carboxyl group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or 1 carbon atom. A group selected from the group consisting of 10 to 10 alkoxy groups, substituted or unsubstituted alicyclic groups having 3 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted phenyl groups, and substituted or unsubstituted benzyl groups, Here, P 1 and P 2 may be condensed to form a substituted or unsubstituted benzene ring or a 6-membered heterocyclic ring having one heteroatom. } At least one triazole compound selected from the group consisting of compounds represented by: 0.1 to 20 parts by mass, and (C) a compound having a quinonediazide group: 0.1 to 70 parts by mass,
A positive photosensitive resin composition comprising:
The (A) phenol resin is
(A1) The following general formula (2):
Figure 2014178471
{Wherein, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 3, 1 ≦ (a + b) ≦ 4, and R 1 is a monovalent organic having 1 to 20 carbon atoms. Represents a monovalent substituent selected from the group consisting of a 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 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 (3):
Figure 2014178471
(Wherein p is an integer of 1 to 10) and selected from the group consisting of a divalent alkylene oxide group and a divalent organic group having an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms. Represents a divalent organic group. }, A phenolic resin having a repeating unit represented by:
(A2) Selected from the group consisting of ether bond, hydroxyl group, ester bond, carboxyl group, thioether bond, thiol group, thioester bond, sulfo group, sulfonyl group, urethane bond, urea bond, thiourethane bond, and thiourea bond A phenol resin modified with a compound of 4 to 100 carbon atoms having at least one functional group,
A positive photosensitive resin composition comprising at least one phenol resin selected from the group consisting of:
[2] The triazole compound is represented by the following general formula group (4):
Figure 2014178471
{Wherein P 6 , P 7 and P 8 are each independently a hydroxyl group, mercapto group, amino group, carboxyl group, nitro group, alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, carbon A group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alicyclic group, a substituted or unsubstituted phenyl group, and a substituted or unsubstituted benzyl group having 3 to 20, k1, k2 and k3 are each When each independently represents an integer of 0 to 3, and k1, k2 and k3 are each 2 or 3, the plurality of P 6 , P 7 and P 8 may be the same or different from each other, and P 3 is The same as defined in the general formula group (1). }
The positive photosensitive resin composition according to the above [1], which is at least one selected from the group consisting of compounds represented by:
[3] The P 3 is represented by the following general formula (5):
Figure 2014178471
{Wherein h is an integer of 1 to 5 and P 9 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a mercapto group, a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one A linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a hydroxyl group and a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with at least one carboxyl group A monovalent group selected from the group. } And the following general formula (6):
Figure 2014178471
{Wherein i is an integer of 1 to 5 and P 10 and P 11 are each independently substituted with a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one hydroxyl group A monovalent group selected from the group consisting of a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms and a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with at least one carboxyl group It is the basis of. } The positive photosensitive resin composition as described in [1] or [2] above, which is a monovalent group selected from the group consisting of monovalent groups represented by:
[4] X in the general formula (2) is the following general formula (7):
Figure 2014178471
{Wherein 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 atoms. A substituted monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, n 1 is an integer of 0 to 4, and when n 1 is an integer of 1 to 4, R 6 is a halogen atom, or a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, more R 6 may be the same or different from each other when n 1 is an integer of 2 to 4. } And the following general formula (8):
Figure 2014178471
{Wherein 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 part or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Represents a monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, and W is a single bond, an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, or a fluorine atom. A C3-C20 alicyclic group, the following general formula (3):
Figure 2014178471
(Wherein p is an integer of 1 to 10), and the following formula group (9):
Figure 2014178471
A divalent organic group selected from the group consisting of divalent groups represented by the formula: } The positive photosensitive resin composition according to any one of the above [1] to [3], which is a divalent organic group selected from the group consisting of divalent groups represented by:
[5] X in the general formula (2) is the following formula (10):
Figure 2014178471
The positive photosensitive resin composition according to any one of the above [1] to [4], which is a divalent organic group represented by:
[6] X in the general formula (2) is the following formula (11):
Figure 2014178471
The positive photosensitive resin composition according to any one of the above [1] to [5], which is a divalent organic group represented by:
[7] The (A) phenol resin is represented by the following general formula (12):
Figure 2014178471
{Wherein 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 1 to 3, and n 3 is an integer of 0 to 2. M 1 is an integer of 1 to 500, 2 ≦ (n 2 + n 3 ) ≦ 4, and when n 3 is 2, a plurality of R 11 may be the same as or different from each other. . } And the following general formula (13):
Figure 2014178471
{Wherein 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 is 2 In this case, the plurality of R 12 may be the same or different from each other, and when n 6 is 2 or 3, the plurality of R 13 may be the same or different from each other. } The positive photosensitive resin composition in any one of said [1]-[6] which is a phenol resin which has both the repeating units represented by} in the same resin frame | skeleton.
[8] Carbon number 4 wherein the (A) phenol resin includes the (a2) phenol resin, and the (a2) phenol resin has at least one functional group selected from the group consisting of an ester bond and a carboxyl group. The photosensitive resin composition in any one of said [1]-[7] which is a phenol resin modified | denatured with -100 compounds.
[9] The (A) phenol resin contains the (a2) phenol resin, and the (a2) phenol resin is composed of an unsaturated fatty acid having 4 to 100 carbon atoms and an unsaturated fatty acid ester having 4 to 100 carbon atoms. The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [8] above, which is a phenol resin modified with at least one compound selected from the group.
[10] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [9], further including (E) a crosslinking agent: 0.1 to 40 parts by mass.
[11] The following steps:
(1) forming a positive photosensitive resin layer containing the positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [10] on a substrate;
(2) a step of exposing the positive photosensitive resin layer;
(3) removing the exposed portion with a developer to obtain a relief pattern; and (4) heat-treating the relief pattern;
A method for producing a cured relief pattern.
[12] A cured relief pattern produced by the method according to [11] above.
[13] 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 [12].
[14] 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 [12]. apparatus.

本発明により、低温での硬化が可能であり、硬化膜の引っ張り伸度に優れ、硬化後、優れたレリーフパターン形状が得られ、硬化レリーフパターン付きウエハーをリフロー処理してもパターン異常が抑えられた硬化膜を与える、特定のフェノール樹脂を含有する感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物を用いて得られる硬化膜、パターンを形成するための硬化レリーフパターン及びその製造方法、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ができる。   According to the present invention, curing at a low temperature is possible, the cured film has excellent tensile elongation, an excellent relief pattern shape is obtained after curing, and pattern abnormalities can be suppressed even when a wafer with a cured relief pattern is reflow-treated. A photosensitive resin composition containing a specific phenol resin, a cured film obtained by using the photosensitive resin composition, a cured relief pattern for forming a pattern, and a method for producing the same, and A semiconductor device and a display device having a 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.

<ポジ型感光性樹脂組成物>
本発明の一態様が提供するポジ型感光性樹脂組成物は、
(A)特定構造のフェノール樹脂:100質量部、
(B)特定構造のトリアゾール化合物:0.1〜20質量部、及び
(C)キノンジアジド基を有する化合物:0.1〜70質量部、
を含有する。以下各成分を順に説明する。
<Positive photosensitive resin composition>
The positive photosensitive resin composition provided by one embodiment of the present invention is:
(A) phenol resin having a specific structure: 100 parts by mass,
(B) Triazole compound having a specific structure: 0.1 to 20 parts by mass, and (C) Compound having a quinonediazide group: 0.1 to 70 parts by mass,
Containing. Hereinafter, each component will be described in order.

[(A)フェノール樹脂]
本実施形態における(A)フェノール樹脂は、(a1)下記一般式(2):

Figure 2014178471
{式中、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なる群から選択される1価の置換基を表し、bが2又は3である場合には、複数のR1は、互いに同一でも又は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価の脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、下記一般式(3):
Figure 2014178471
(式中、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、及び炭素数6〜20の芳香族環を有する2価の有機基からなる群から選択される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(以下、(a1)フェノール樹脂ともいう)、並びに、(a2)エーテル結合、水酸基、エステル結合、カルボキシル基、チオエーテル結合、チオール基、チオエステル結合、スルホ基、スルホニル基、ウレタン結合、ウレア結合、チオウレタン結合、及びチオ尿素結合からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数4〜100の化合物で変性されているフェノール樹脂(以下、(a2)フェノール樹脂、又は単に変性フェノール樹脂ともいう)からなる群から選択される少なくとも1種のフェノール樹脂を含む。(A)フェノール樹脂は、熱硬化時に、例えばポリイミド前駆体を用いる場合の環化(イミド化)のような構造変化が起こらないため、低温(例えば250℃以下、より典型的には200℃以下)での硬化が可能であるという利点を有する。 [(A) Phenolic resin]
The (A) phenol resin in the present embodiment is (a1) the following general formula (2):
Figure 2014178471
{Wherein, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 3, 1 ≦ (a + b) ≦ 4, and R 1 is a monovalent organic having 1 to 20 carbon atoms. Represents a monovalent substituent selected from the group consisting of a 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 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 (3):
Figure 2014178471
(Wherein p is an integer of 1 to 10) and selected from the group consisting of a divalent alkylene oxide group and a divalent organic group having an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms. Represents a divalent organic group. }
A phenol resin having a repeating unit represented by (hereinafter also referred to as (a1) phenol resin), and (a2) an ether bond, a hydroxyl group, an ester bond, a carboxyl group, a thioether bond, a thiol group, a thioester bond, a sulfo group, A phenol resin modified with a compound having 4 to 100 carbon atoms and having at least one functional group selected from the group consisting of a sulfonyl group, a urethane bond, a urea bond, a thiourethane bond, and a thiourea bond (hereinafter referred to as (a2 And at least one phenol resin selected from the group consisting of phenolic resins or simply modified phenolic resins). (A) The phenol resin does not undergo structural changes such as cyclization (imidization) in the case of using a polyimide precursor at the time of thermosetting, so that the low temperature (for example, 250 ° C. or less, more typically 200 ° C. or less). ) Has the advantage that it can be cured.

本実施形態では、(A)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、硬化膜のリフロー処理適用性の観点から、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 this embodiment, the weight average molecular weight of the (A) phenol resin 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 applicability of the reflow treatment to the cured film, and is preferably 100,000 or less from the viewpoint of alkali solubility of the photosensitive resin composition.

本開示における重量平均分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により行い、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 measurement of the weight average molecular weight in this indication is performed by gel permeation chromatography (GPC), and can be calculated by a calibration curve created using standard polystyrene.

本実施形態において、フェノール樹脂として最も汎用されているノボラックを用いたときは、半導体の保護膜及び絶縁膜に求められる重要な特性の一つである、低温(例えば200℃)で硬化した場合の引っ張り伸度が、保護膜及び絶縁膜として実用化されているポリイミド及びポリベンゾオキサゾールと比較すると小さかった(後述する比較例7参照)。ノボラックの場合、引っ張り伸度が小さかったのは、ポリマー内及びポリマー間に働く分子間相互作用が小さかったためと推定される。   In the present embodiment, when novolac, which is most widely used as a phenolic resin, is used, it is one of important characteristics required for a semiconductor protective film and an insulating film, when cured at a low temperature (for example, 200 ° C.). The tensile elongation was smaller than that of polyimide and polybenzoxazole which have been put to practical use as a protective film and an insulating film (see Comparative Example 7 described later). In the case of novolak, the reason why the tensile elongation was small is presumed to be that the intermolecular interaction acting between and between the polymers was small.

一方、フェノール樹脂として、一般式(2)で表されるフェノール樹脂、及び変性フェノール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を用いた場合は、上記200℃で硬化した場合の引っ張り伸度は十分大きな値を示すことができる(後述する実施例参照)。高伸度が発現するメカニズムについては定かではないが、ポリマー内及びポリマー間に働く分子間相互作用が大きかったためと推定される。すなわち、一般式(2)で表されるフェノール樹脂については、分子構造がビフェニル等を有しており、ポリマーの分子内及び分子間にππスタッキングが生じることによって、一方、変性フェノール樹脂については、フェノール性水酸基と変性基(例えばエステル結合等)が水素結合を形成することによって、ポリマーの分子内及び分子間が疑似的に架橋した状態となり、硬化膜の高伸度を発現できると推定される。   On the other hand, when at least one resin selected from the group consisting of the phenol resin represented by the general formula (2) and the modified phenol resin is used as the phenol resin, the tensile elongation when cured at 200 ° C. is used. The degree can show a sufficiently large value (see Examples described later). Although the mechanism of high elongation is not clear, it is presumed that the intermolecular interaction acting between and between the polymers was large. That is, for the phenol resin represented by the general formula (2), the molecular structure has biphenyl or the like, and ππ stacking occurs in the molecule and between the molecules of the polymer. On the other hand, for the modified phenol resin, It is presumed that the phenolic hydroxyl group and the modifying group (for example, ester bond) form a hydrogen bond, which results in a pseudo-crosslinked state in the polymer molecule and between molecules, and can exhibit high elongation of the cured film. .

[(a1)フェノール樹脂]
本実施形態では、(A)フェノール樹脂は、下記一般式(2):

Figure 2014178471
{式中、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なる群から選択される1価の置換基を表し、bが2又は3である場合には、複数のR1は、互いに同一でも又は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価の脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、下記一般式(3):
Figure 2014178471
(式中、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、及び炭素数6〜20の芳香族環を有する2価の有機基からなる群から選択される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を含むことが好ましい。上記の繰り返し単位を有するフェノール樹脂は、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。 [(A1) phenol resin]
In this embodiment, (A) phenol resin is represented by the following general formula (2):
Figure 2014178471
{Wherein, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 3, 1 ≦ (a + b) ≦ 4, and R 1 is a monovalent organic having 1 to 20 carbon atoms. Represents a monovalent substituent selected from the group consisting of a 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 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 (3):
Figure 2014178471
(Wherein p is an integer of 1 to 10) and selected from the group consisting of a divalent alkylene oxide group and a divalent organic group having an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms. Represents a divalent organic group. }
It is preferable that the phenol resin which has a repeating unit represented by these is included. The phenol resin having the above repeating unit can be cured at a low temperature as compared with, for example, conventionally used polyimide resin and polybenzoxazole resin, and enables formation of a cured film having good elongation. .

上記一般式(2)において、R1は、一般式(2)で表される繰り返し単位を有する樹脂を合成する際の反応性の観点から、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なる群から選択される1価の置換基である。アルカリ溶解性の観点から、R1は、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、及び下記一般式群(14):

Figure 2014178471
{式中、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の脂肪族基、炭素数3〜10の脂環式基、又は炭素数6〜18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価の脂肪族基、炭素数3〜10の2価の脂環式基、又は炭素数6〜18の2価の芳香族基を表す。}で表される4つの基からなる群から選択される1価の置換基であることが好ましい。 In the general formula (2), R 1 represents a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, halogen from the viewpoint of reactivity when synthesizing a resin having a repeating unit represented by the general formula (2). It is a monovalent substituent selected from the group consisting of an atom, a nitro group and a cyano group. From the viewpoint of alkali solubility, R 1 is 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 group (14):
Figure 2014178471
{In the formula, R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may have an unsaturated bond, or an alicyclic group having 3 to 10 carbon atoms. Represents a group, or an aromatic group having 6 to 18 carbon atoms, and R 17 is a divalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may have an unsaturated bond, 2 having 3 to 10 carbon atoms. Represents a valent alicyclic group or a divalent aromatic group having 6 to 18 carbon atoms. } 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(2)において、aは、1〜3の整数であるが、アルカリ溶解性及び引っ張り伸度の観点から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。aが1の場合は、アルカリ溶解性を向上するために、(A)フェノール樹脂は、後述の(a3)フェノール樹脂をさらに含むことができる。   In the present embodiment, in the general formula (2), a is an integer of 1 to 3, but 2 is preferable from the viewpoint of alkali solubility and tensile 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. When a is 1, in order to improve alkali solubility, (A) phenol resin can further contain (a3) phenol resin mentioned later.

本実施形態では、上記一般式(2)において、bは、0〜3の整数であるが、アルカリ溶解性及び引っ張り伸度の観点から、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、互いに同一でも又は異なっていてもよい。 In the present embodiment, in the above general formula (2), b is an integer of 0 to 3, and is preferably 0 or 1 from the viewpoint of alkali solubility and tensile elongation. Moreover, when b is 2 or 3, several R < 1 > may mutually be same or different.

さらに、本実施形態では、上記一般式(2)において、a及びbは、1≦(a+b)≦4の関係を満たす。   Furthermore, in the present embodiment, in the general formula (2), a and b satisfy the relationship of 1 ≦ (a + b) ≦ 4.

本実施形態では、上記一般式(2)において、Xは、硬化レリーフパターン形状及び、硬化膜の伸度の観点から、不飽和結合を有していてもよい炭素数2〜10の2価の脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、上記一般式(7)で表されるアルキレンオキシド基、及び炭素数6〜12の芳香族環を有する2価の有機基からなる群から選択される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(7):

Figure 2014178471
{式中、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、又は炭素数1〜12の1価の有機基であり、n1が2〜4の整数である場合の複数のR6は互いに同一でも又は異なっていてもよい。}で表される2価の基、及び下記一般式(8):
Figure 2014178471
{式中、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(3):
Figure 2014178471
(式中、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、及び下記式群(9):
Figure 2014178471
で表される2価の基からなる群から選択される2価の有機基である。}で表される2価の基からなる群から選択される2価の有機基であることが好ましい。上記炭素数6〜12の芳香族環を有する2価の有機基の炭素数は、好ましくは8〜75、より好ましくは8〜40である。なお上記炭素数6〜12の芳香族環を有する2価の有機基の構造は、一般的には、上記一般式(2)中、OH基及び任意のR1基が芳香環に結合している構造とは異なる。 In this embodiment, in the said General formula (2), X is a C2-C10 bivalent which may have an unsaturated bond from a cured relief pattern shape and a viewpoint of the elongation of a cured film. From an aliphatic group, a divalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, an alkylene oxide group represented by the general formula (7), and a divalent organic group having an aromatic ring having 6 to 12 carbon atoms A divalent organic group selected from the group consisting of Among these divalent organic groups, X represents the following general formula (7) from the viewpoint of the toughness of the cured film.
Figure 2014178471
{Wherein 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 substituted with fluorine atoms. Is a monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, n 1 is an integer of 0 to 4, and when n 1 is an integer of 1 to 4, R 6 is a halogen atom, or When it is a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms and n 1 is an integer of 2 to 4, a plurality of R 6 may be the same as or different from each other. } And the following general formula (8):
Figure 2014178471
{Wherein 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 part or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Represents a monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, and W is a single bond, an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, or a fluorine atom. A C3-C20 alicyclic group, the following general formula (3):
Figure 2014178471
(In the formula, p is an integer of 1 to 10.)
And a divalent alkylene oxide group represented by the following formula group (9):
Figure 2014178471
A divalent organic group selected from the group consisting of divalent groups represented by the formula: } Is preferably a divalent organic group selected from the group consisting of divalent groups represented by: The carbon number of the divalent organic group having an aromatic ring having 6 to 12 carbon atoms is preferably 8 to 75, more preferably 8 to 40. The structure of the divalent organic group having an aromatic ring having 6 to 12 carbon atoms is generally such that in the general formula (2), the OH group and an arbitrary R 1 group are bonded to the aromatic ring. The structure is different.

さらに、上記一般式(8)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、及び硬化後の硬化膜の引っ張り伸度の観点から、下記式(10):

Figure 2014178471
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(11):
Figure 2014178471
で表される2価の有機基であることが特に好ましい。 Furthermore, the divalent organic group represented by the general formula (8) is represented by the following formula (10) from the viewpoint of pattern forming property of the resin composition and tensile elongation of the cured film after curing:
Figure 2014178471
Is more preferably a divalent organic group represented by the following formula (11):
Figure 2014178471
The divalent organic group represented by the formula is particularly preferred.

X全体における、上記式(11)で表される構造の割合は、特に引っ張り伸度の観点から、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、組成物のアルカリ溶解性の観点から、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。   The ratio of the structure represented by the above formula (11) in the whole X is preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more, particularly from the viewpoint of tensile elongation. The proportion is preferably 80% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less, from the viewpoint of alkali solubility of the composition.

また、上記一般式(2)で表される繰り返し単位を有するフェノール樹脂の中でも、下記一般式(12)で表される構造及び下記一般式(13)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が、組成物のアルカリ溶解性、及び硬化膜の伸度の観点から特に好ましい。

Figure 2014178471
{式中、R11は炭化水素基及びアルコキシ基からなる群から選択される炭素数1〜10の1価の基であり、n2は1〜3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の場合には、複数のR11は互いに同一でも又は異なっていてもよい。}
Figure 2014178471
{式中、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なる群から選択される炭素数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の場合には、複数のR12は互いに同一でも又は異なっていてもよく、n6が2又は3の場合には、複数のR13は互いに同一でも又は異なっていてもよい。} Moreover, among the phenol resins having the repeating unit represented by the general formula (2), both the structure represented by the following general formula (12) and the structure represented by the following general formula (13) have the same resin skeleton. The phenol resin contained therein is particularly preferable from the viewpoints of alkali solubility of the composition and elongation of the cured film.
Figure 2014178471
{Wherein 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 1 to 3, and n 3 is an integer of 0 to 2. M 1 is an integer of 1 to 500, 2 ≦ (n 2 + n 3 ) ≦ 4, and when n 3 is 2, a plurality of R 11 may be the same as or different from each other. . }
Figure 2014178471
{Wherein 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 is 2 In this case, the plurality of R 12 may be the same or different from each other, and when n 6 is 2 or 3, the plurality of R 13 may be the same or different from each other. }

上記一般式(12)のm1及び上記一般式(13)のm2は、フェノール樹脂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、(A)フェノール樹脂において、上記一般式(12)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(13)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。m1及びm2の合計は、硬化後の膜の強靭性の観点から、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは6以上であり、アルカリ水溶液中での溶解性の観点から、好ましくは200以下、より好ましくは175以下、更に好ましくは150以下である。 M 2 of m 1 and the general formula of the general formula (12) (13) represents the total number of the respective repeating units in the backbone of the phenolic resin. That is, in (A) phenol resin, the repeating unit in parentheses in the structure represented by the general formula (12) and the repeating unit in parentheses in the structure represented by the general formula (13) are random, block Or they can be arranged in combination. m 1 and m 2 are each independently an integer of 1 to 500, the lower limit is preferably 2, more preferably 3, and the upper limit is preferably 450, more preferably 400, and even more preferably 350. is there. 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. The total of m 1 and m 2 is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, still more preferably 6 or more from the viewpoint of the toughness of the film after curing, and from the viewpoint of solubility in an alkaline aqueous solution, Preferably it is 200 or less, More preferably, it is 175 or less, More preferably, it is 150 or less.

上記一般式(12)で表される構造及び上記一般式(13)で表される構造の両方を同一樹脂骨格内に有する(A)フェノール樹脂において、上記一般式(12)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(13)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(12)で表される構造の上記一般式(13)で表される構造に対する比率m1/m2は、硬化後の膜物性の観点から、好ましくは20/80以上、より好ましくは40/60以上、さらに好ましくは50/50以上であり、アルカリ溶解性及び硬化レリーフパターンの形状の観点から、好ましくは90/10以下、より好ましくは80/20以下、さらに好ましくは70/30以下である。 In the phenol resin (A) having both the structure represented by the general formula (12) and the structure represented by the general formula (13) in the same resin skeleton, the structure represented by the general formula (12) 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 (13), the better the alkali solubility and the curing. Excellent pattern shape later. Accordingly, the ratio m 1 / m 2 of the structure represented by the general formula (12) to the structure represented by the general formula (13) is preferably 20/80 or more from the viewpoint of film physical properties after curing. More preferably, it is 40/60 or more, more preferably 50/50 or more. From the viewpoint of alkali solubility and the shape of the cured relief pattern, it is preferably 90/10 or less, more preferably 80/20 or less, still more preferably 70. / 30 or less.

一般式(2)で表される繰り返し単位を有するフェノール樹脂、すなわち(a1)フェノール樹脂は、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なる群から選択される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(a2)フェノール樹脂を得ることができる。この場合、上記一般式(2)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(a2)フェノール樹脂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 having the repeating unit represented by the general formula (2), that is, the (a1) phenol resin is typically a phenol compound and a copolymer component (specifically, a compound having an aldehyde group (trioxane)). Including a compound having a ketone group, a compound having two methylol groups in the molecule, a compound having two alkoxymethyl groups in the molecule, and a haloalkyl group in the molecule. One or more compounds selected from the group consisting of two compounds in the above), and more typically, monomer components comprising 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 (A2) to obtain a phenol resin. In this case, in the above general formula (2), the portion represented by the structure in which the OH group and an arbitrary R 1 group are bonded to the aromatic ring is derived from the phenol compound, and the portion represented by X is the above-mentioned It comes from the polymerization component. From the viewpoint of reaction control and the stability of the obtained (a2) phenol resin and photosensitive resin composition, the charged molar ratio of the phenol compound and the copolymer component (phenol compound): (copolymer 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、(A)一般式(2)で表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、硬化膜のリフロー処理適用性の観点から、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 this embodiment, the weight average molecular weight of the phenol resin represented by (A) the general formula (2) is preferably 700 to 100,000, more preferably 1,500 to 80,000, still more preferably. Is 2,000 to 50,000. The weight average molecular weight is preferably 700 or more from the viewpoint of applicability of the reflow treatment to the cured film, and is preferably 100,000 or less from the viewpoint of alkali solubility of the photosensitive resin composition.

本実施形態では、一般式(2)で表されるフェノール樹脂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 represented by the general formula (2) include cresol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol, amylphenol, cyclohexylphenol, hydroxybiphenyl, and benzylphenol. , Nitrobenzylphenol, cyanobenzylphenol, 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, hydroxybenzoate Methyl acid, ethyl hydroxybenzoate, benzyl hydroxybenzoate, hydroxybenzamide, hydroxybenzaldehyde, hydroxyacetophenone, hydroxybenzophenone, hydroxybenzonitrile, resorcinol, xylenol, catechol, methylcatechol, ethylcatechol, hexylcatechol, benzylcatechol, nitrobenzylcatechol , Methyl resorcinol, ethyl resorcinol, hexyl resorcinol, benzyl resorcinol, nitrobenzyl resorcinol, hydroquinone, caffeic acid, dihydroxybenzoic acid, methyl dihydroxybenzoate, ethyl dihydroxybenzoate, butyl dihydroxybenzoate, propyl dihydroxybenzoate, dihydroxybenzoic acid Benzyl, dihydro Sibenzamide, 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, trihydroxybenzoate Examples include ethyl acid, butyl trihydroxybenzoate, 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、(A)一般式(2)で表されるフェノール樹脂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。   The above-mentioned phenol compound and copolymer component are condensed by dehydration, dehydrohalogenation, or dealcoholization, or polymerized while cleaving the unsaturated bond, thereby being represented by (A) the general formula (2). A phenol resin can be obtained, but 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, Examples include ammonia and hexamethylenetetramine.

本実施形態では、一般式(2)で表されるフェノール樹脂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 for obtaining the phenol resin represented by the general formula (2) is the total number of moles of the copolymer component, preferably an aldehyde compound, a ketone compound, a methylol compound, an alkoxymethyl. 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, diene compound and haloalkyl compound.

一般式(2)で表されるフェノール樹脂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としては、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、(A)一般式(2)で表されるフェノール樹脂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 synthetic reaction of the phenol resin represented by General formula (2), 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 addition, in the synthesis reaction of the phenol resin represented by (A) the general formula (2), the reaction temperature is usually preferably 40 ° C to 250 ° C, more preferably 100 ° C to 200 ° C. The reaction time is preferably about 1 hour to 10 hours.

なお、一般式(2)で表されるフェノール樹脂は、一般式(2)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、例えば一般式(2)で表されるフェノール樹脂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 represented by general formula (2) may be obtained by polymerizing a phenol compound that does not become a raw material having the structure of general formula (2) within a range that does not impair the effects of the present invention. The range that does not impair 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 represented by the general formula (2).

[(a2)フェノール樹脂]
本実施の形態において、(a2)フェノール樹脂(すなわち変性フェノール樹脂)は、フェノール性水酸基(OH)と水素結合しうる官能基を有する化合物で変性したフェノール樹脂である。変性フェノール樹脂は、より具体的には、エーテル結合、水酸基、エステル結合、カルボキシル基、チオエーテル結合、チオール基、チオエステル結合、スルホ基、スルホニル基、ウレタン結合、ウレア結合、チオウレタン結合、及びチオ尿素結合からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数4〜100の化合物で変性されているフェノール樹脂である。コスト、及び硬化膜の引っ張り伸度の観点から、上記官能基はエステル結合又はカルボキシル基であることが好ましい。また該エステル結合又はカルボキシル基を有する化合物の炭素数が4〜100であることは、硬化膜の耐熱性、リフロー処理適用性の観点から好ましい。
[(A2) Phenolic resin]
In the present embodiment, (a2) phenolic resin (that is, modified phenolic resin) is a phenolic resin modified with a compound having a functional group capable of hydrogen bonding with a phenolic hydroxyl group (OH). More specifically, modified phenolic resins are ether bonds, hydroxyl groups, ester bonds, carboxyl groups, thioether bonds, thiol groups, thioester bonds, sulfo groups, sulfonyl groups, urethane bonds, urea bonds, thiourethane bonds, and thioureas. The phenol resin is modified with a compound having 4 to 100 carbon atoms and having at least one functional group selected from the group consisting of a bond. From the viewpoints of cost and tensile elongation of the cured film, the functional group is preferably an ester bond or a carboxyl group. Moreover, it is preferable from a viewpoint of the heat resistance of a cured film, and a reflow process applicability that carbon number of the compound which has this ester bond or a carboxyl group is 4-100.

エステル結合又はカルボキシル基を有する炭素数4〜100の化合物(以下場合により単に「エステル結合又はカルボキシル基含有化合物」という。)は、フェノール及びその誘導体又は、フェノール樹脂と反応しうる化合物であれば限定されないが、反応性の観点から、不飽和炭化水素基を有していることが好ましい。この不飽和炭化水素基は、硬化膜の残留応力及びリフロー処理適用性の観点から、2以上の不飽和基を含むことが好ましい。また、樹脂組成物の相溶性及び硬化膜の可撓性の観点からは、不飽和炭化水素基の炭素数は好ましくは炭素数8〜80、より好ましくは炭素数10〜60である。   The compound having 4 to 100 carbon atoms having an ester bond or a carboxyl group (hereinafter, simply referred to as “ester bond or carboxyl group-containing compound”) is limited as long as it is a compound capable of reacting with phenol and a derivative thereof or a phenol resin. However, from the viewpoint of reactivity, it preferably has an unsaturated hydrocarbon group. This unsaturated hydrocarbon group preferably contains two or more unsaturated groups from the viewpoint of residual stress of the cured film and applicability of reflow treatment. Moreover, from the viewpoint of the compatibility of the resin composition and the flexibility of the cured film, the unsaturated hydrocarbon group preferably has 8 to 80 carbon atoms, more preferably 10 to 60 carbon atoms.

エステル結合又はカルボキシル基を有する化合物で変性されたフェノール樹脂は、フェノール又はその誘導体(本開示で、総称してフェノール化合物ともいう。)とエステル結合又はカルボキシル基を有する化合物との反応生成物(以下「エステル結合又はカルボキシル基含有化合物変性フェノール化合物」という。)と、アルデヒド類との縮重合生成物、又は、フェノール樹脂と、エステル結合又はカルボキシル基含有化合物との反応生成物である。   A phenol resin modified with a compound having an ester bond or a carboxyl group is a reaction product of phenol or a derivative thereof (generically also referred to as a phenol compound in the present disclosure) and a compound having an ester bond or a carboxyl group (hereinafter referred to as “phenol compound”). This is a polycondensation product of an “ester bond or carboxyl group-containing compound-modified phenol compound”) and an aldehyde, or a reaction product of a phenol resin and an ester bond or a carboxyl group-containing compound.

フェノール化合物としては、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等のアルキルフェノール;メトキシフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノール等のアルコキシフェノール;ビニルフェノール、アリルフェノール等のアルケニルフェノール;ベンジルフェノール等のアラルキルフェノール;メトキシカルボニルフェノール等のアルコキシカルボニルフェノール;ベンゾイルオキシフェノール等のアリールカルボニルフェノール;クロロフェノール等のハロゲン化フェノール;カテコール、レゾルシノール、ピロガロール等のポリヒドロキシベンゼン;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール;α−又はβ−ナフトール等のナフトール誘導体;p−ヒドロキシフェニル−2−エタノール、p−ヒドロキシフェニル−3−プロパノール、p−ヒドロキシフェニル−4−ブタノール等のヒドロキシアルキルフェノール;ヒドロキシエチルクレゾール等のヒドロキシアルキルクレゾール;ビスフェノールのモノエチレンオキサイド付加物;ビスフェノールのモノプロピレンオキサイド付加物等のアルコール性水酸基含有フェノール誘導体;p−ヒドロキシフェニル酢酸、p−ヒドロキシフェニルプロピオン酸、p−ヒドロキシフェニルブタン酸、p−ヒドロキシ桂皮酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシフェニル安息香酸、ヒドロキシフェノキシ安息香酸、ジフェノール酸等のカルボキシル基含有フェノール誘導体が挙げられる。また、ビスヒドロキシメチル−p−クレゾール等の上記フェノール誘導体のメチロール化物をフェノール誘導体として用いてもよい。フェノール化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   Examples of the phenol compound 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-trimethyl Alkylphenols such as phenol; alkoxyphenols such as methoxyphenol and 2-methoxy-4-methylphenol; alkenylphenols such as vinylphenol and allylphenol; aralkylphenols such as benzylphenol; Coxycarbonylphenol; Arylcarbonylphenol such as benzoyloxyphenol; Halogenated phenol such as chlorophenol; Polyhydroxybenzene such as catechol, resorcinol, pyrogallol; Bisphenol such as bisphenol A and bisphenol F; α- or β-naphthol Naphthol derivatives; hydroxyalkylphenols such as p-hydroxyphenyl-2-ethanol, p-hydroxyphenyl-3-propanol and p-hydroxyphenyl-4-butanol; hydroxyalkylcresols such as hydroxyethylcresol; monoethylene oxide adduct of bisphenol Alcoholic hydroxyl group-containing phenol derivatives such as monopropylene oxide adducts of bisphenol; p-hydroxypheny Acid, p- hydroxy phenylpropionic acid, p- hydroxyphenyl butanoic acid, p- hydroxycinnamic acid, hydroxybenzoic acid, hydroxyphenyl benzoate, hydroxyphenoxy benzoate, carboxyl group-containing phenol derivatives such as di-phenolic acids. Further, methylolated products of the above phenol derivatives such as bishydroxymethyl-p-cresol may be used as the phenol derivative. A phenol compound is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

エステル結合又はカルボキシル基含有化合物としては、硬化膜の耐熱性の観点から、例えば不飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸エステルが好ましく挙げられる。
好適な不飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸エステルとしては、植物油、クロトン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、α−リノレン酸、エレオステアリン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、イワシ酸及びドコサヘキサエン酸が挙げられる。これらの中でも特に、不飽和脂肪酸エステルである植物油が特に好ましい。
Preferred examples of the ester bond or carboxyl group-containing compound include unsaturated fatty acids and unsaturated fatty acid esters from the viewpoint of heat resistance of the cured film.
Suitable unsaturated fatty acids and unsaturated fatty acid esters include vegetable oils, crotonic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, erucic acid, nervonic acid, linoleic acid, α-linolenic acid Eleostearic acid, stearidonic acid, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, sardine acid and docosahexaenoic acid. Among these, vegetable oils that are unsaturated fatty acid esters are particularly preferred.

植物油は、グリセリンと不飽和脂肪酸とのエステルであり、ヨウ素価が100以下の不乾性油、100を超えて130未満の半乾性油又は130以上の乾性油である。不乾性油として、例えば、オリーブ油、あさがお種子油、カシュウ実油、さざんか油、つばき油、ひまし油及び落花生油が挙げられる。半乾性油として、例えば、コーン油、綿実油及びごま油が挙げられる。乾性油としては、例えば、桐油、亜麻仁油、大豆油、胡桃油、サフラワー油、ひまわり油、荏の油及び芥子油が挙げられる。また、これらの植物油を加工して得られる加工植物油を用いてもよい。   The vegetable oil is an ester of glycerin and an unsaturated fatty acid, and is an non-drying oil having an iodine value of 100 or less, a semi-drying oil of more than 100 and less than 130, or a drying oil of 130 or more. Non-drying oils include, for example, olive oil, Asa seed oil, cashew oil, potato oil, camellia oil, castor oil, and peanut oil. Examples of semi-drying oils include corn oil, cottonseed oil, and sesame oil. Examples of the drying oil include paulownia oil, linseed oil, soybean oil, walnut oil, safflower oil, sunflower oil, camellia oil and coconut oil. Moreover, you may use the processed vegetable oil obtained by processing these vegetable oils.

上記植物油の中で、フェノール若しくはその誘導体又はフェノール樹脂と植物油との反応において、過度の反応の進行に伴うゲル化を防ぎ、歩留まりが向上する観点から、不乾性油を用いることが好ましい。一方、レジストパターンの密着性、機械特性及び耐熱衝撃性が向上する観点では乾性油を用いることが好ましい。乾性油の中でも、本発明による効果をより有効かつ確実に発揮できることから、桐油、亜麻仁油、大豆油、胡桃油及びサフラワー油が好ましく、桐油及び亜麻仁油がより好ましい。これら植物油は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   Among the above vegetable oils, it is preferable to use a non-drying oil from the viewpoint of preventing gelation accompanying the progress of excessive reaction and improving the yield in the reaction of phenol or a derivative thereof or a phenol resin with a vegetable oil. On the other hand, it is preferable to use a drying oil from the viewpoint of improving the adhesion, mechanical properties and thermal shock resistance of the resist pattern. Among the drying oils, tung oil, linseed oil, soybean oil, walnut oil and safflower oil are preferable, and tung oil and linseed oil are more preferable because the effects of the present invention can be more effectively and reliably exhibited. These vegetable oils are used alone or in combination of two or more.

フェノール又はその誘導体とエステル結合又はカルボキシル基含有化合物との反応は、50〜130℃で行うことが好ましい。フェノール又はその誘導体とエステル結合含有化合物との反応割合は、硬化膜の残留応力を低下させる観点から、フェノール又はその誘導体100質量部に対し、エステル結合含有化合物1〜100質量部であることが好ましく、5〜50質量部であることがより好ましい。エステル結合含有化合物が1質量部未満では、硬化膜の可とう性が低下する傾向があり、100質量部を超えると、硬化膜の耐熱性が低下する傾向がある。上記反応においては、必要に応じて、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等を触媒として用いてもよい。   The reaction of phenol or a derivative thereof with an ester bond or a carboxyl group-containing compound is preferably performed at 50 to 130 ° C. From the viewpoint of reducing the residual stress of the cured film, the reaction ratio between phenol or a derivative thereof and the ester bond-containing compound is preferably 1 to 100 parts by mass of the ester bond-containing compound with respect to 100 parts by mass of phenol or a derivative thereof. 5 to 50 parts by mass is more preferable. If the ester bond-containing compound is less than 1 part by mass, the flexibility of the cured film tends to decrease, and if it exceeds 100 parts by mass, the heat resistance of the cured film tends to decrease. In the above reaction, if necessary, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, or the like may be used as a catalyst.

上記反応により生成するエステル結合又はカルボキシル基含有化合物変性フェノール化合物と、アルデヒド類とを重縮合させることにより、エステル結合含有化合物によって変性されたフェノール樹脂が生成する。アルデヒド類は、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、メトキシベンズアルデヒド、ヒドロキシフェニルアセトアルデヒド、メトキシフェニルアセトアルデヒド、クロトンアルデヒド、クロロアセトアルデヒド、クロロフェニルアセトアルデヒド、アセトン、グリセルアルデヒド、グリオキシル酸、グリオキシル酸メチル、グリオキシル酸フェニル、グリオキシル酸ヒドロキシフェニル、ホルミル酢酸、ホルミル酢酸メチル、2−ホルミルプロピオン酸、2−ホルミルプロピオン酸メチル、ピルビン酸、レプリン酸、4−アセチルブチル酸、アセトンジカルボン酸及び3,3’−4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸から選ばれる。また、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等のホルムアルデヒドの前駆体を用いてもよい。これらのアルデヒド類は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   A phenol resin modified with an ester bond-containing compound is produced by polycondensation of an ester bond or a carboxyl group-containing compound-modified phenol compound generated by the above reaction with an aldehyde. Aldehydes are, for example, formaldehyde, acetaldehyde, furfural, benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, methoxybenzaldehyde, hydroxyphenylacetaldehyde, methoxyphenylacetaldehyde, crotonaldehyde, chloroacetaldehyde, chlorophenylacetaldehyde, acetone, glyceraldehyde, glyoxylic acid, methyl glyoxylate, Phenyl glyoxylate, hydroxyphenyl glyoxylate, formylacetic acid, methyl formylacetate, 2-formylpropionic acid, methyl 2-formylpropionate, pyruvic acid, repric acid, 4-acetylbutyric acid, acetone dicarboxylic acid and 3,3′- Selected from 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid. Further, a formaldehyde precursor such as paraformaldehyde or trioxane may be used. These aldehydes are used alone or in combination of two or more.

上記アルデヒド類と、上記エステル結合又はカルボキシル基含有化合物変性フェノール化合物との反応は、重縮合反応であり、従来公知のフェノール樹脂の合成条件を用いることができる。反応は酸又は塩基等の触媒の存在下で行うことが好ましく、樹脂の重合度(分子量)の観点から酸触媒を用いることがより好ましい。酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、ぎ酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸及びシュウ酸が挙げられる。これらの酸触媒は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The reaction between the aldehydes and the ester bond or carboxyl group-containing compound-modified phenol compound is a polycondensation reaction, and conventionally known synthesis conditions for phenol resins can be used. The reaction is preferably performed in the presence of a catalyst such as an acid or a base, and an acid catalyst is more preferably used from the viewpoint of the degree of polymerization (molecular weight) of the resin. Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, p-toluenesulfonic acid, and oxalic acid. These acid catalysts can be used alone or in combination of two or more.

上記反応は、通常反応温度100〜120℃で行うことが好ましい。また、反応時間は使用する触媒の種類や量により異なるが、通常1〜50時間である。反応終了後、反応生成物を200℃以下の温度で減圧脱水することでエステル結合含有化合物によって変性されたフェノール樹脂が得られる。なお、反応には、トルエン、キシレン、メタノール等の溶媒を用いることができる。   The above reaction is preferably carried out usually at a reaction temperature of 100 to 120 ° C. Moreover, although reaction time changes with kinds and quantity of a catalyst to be used, it is 1 to 50 hours normally. After completion of the reaction, the reaction product is dehydrated under reduced pressure at a temperature of 200 ° C. or lower to obtain a phenol resin modified with an ester bond-containing compound. In the reaction, a solvent such as toluene, xylene, or methanol can be used.

エステル結合又はカルボキシル基含有化合物によって変性されたフェノール樹脂は、上述のエステル結合又はカルボキシル基含有化合物変性フェノール化合物を、m−キシレンのようなフェノール以外の化合物とともにアルデヒド類と重縮合することにより得ることもできる。この場合、フェノール化合物とエステル結合又はカルボキシル基含有化合物とを反応させて得られる化合物に対するフェノール以外の化合物のモル比は、仕込み0.5未満であると好ましい。   A phenol resin modified with an ester bond or a carboxyl group-containing compound is obtained by polycondensing the above ester bond or carboxyl group-containing compound-modified phenol compound with an aldehyde together with a compound other than phenol such as m-xylene. You can also. In this case, the molar ratio of the compound other than phenol to the compound obtained by reacting the phenol compound with the ester bond or carboxyl group-containing compound is preferably less than 0.5.

エステル結合又はカルボキシル基含有化合物で変性されたフェノール樹脂は、フェノール樹脂とエステル結合又はカルボキシル基含有化合物とを反応させて得ることもできる。フェノール樹脂は、フェノール化合物とアルデヒド類の重縮合生成物である。この場合、フェノール化合物及びアルデヒド類としては、上述したフェノール化合物及びアルデヒド類と同様のものを用いることができ、上述したような従来公知の条件でフェノール樹脂を合成することができる。   The phenol resin modified with an ester bond or a carboxyl group-containing compound can also be obtained by reacting a phenol resin with an ester bond or a carboxyl group-containing compound. A phenol resin is a polycondensation product of a phenol compound and aldehydes. In this case, as a phenol compound and aldehydes, the thing similar to the phenol compound and aldehyde mentioned above can be used, and a phenol resin is compoundable on the conventionally well-known conditions as mentioned above.

フェノール化合物とアルデヒド類から得られるフェノール樹脂の具体例としては、フェノール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、キシリレノール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、レゾルシノール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂及びフェノール−ナフトール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂が挙げられる。   Specific examples of phenolic resins obtained from phenolic compounds and aldehydes include phenol / formaldehyde novolak resins, cresol / formaldehyde novolak resins, xylylenol / formaldehyde novolak resins, resorcinol / formaldehyde novolak resins and phenol-naphthol / formaldehyde novolak resins. .

フェノール樹脂と反応させるエステル結合又はカルボキシル基含有化合物は、上述したエステル結合又はカルボキシル基含有化合物と同様のものを使用することができる。   As the ester bond or carboxyl group-containing compound to be reacted with the phenol resin, the same ester bond or carboxyl group-containing compound as described above can be used.

フェノール樹脂とエステル結合又はカルボキシル基含有化合物との反応は、通常50〜130℃で行うことが好ましい。また、フェノール樹脂とエステル結合又はカルボキシル基含有化合物との反応割合は、硬化膜(レジストパターン)の可とう性を向上させる観点から、フェノール樹脂100質量部に対し、エステル結合含有化合物1〜100質量部であることが好ましく、2〜70質量部であることがより好ましく、5〜50質量部であることが更に好ましい。エステル結合含有化合物が1質量部未満では、硬化膜の可とう性が低下する傾向にあり、100質量部を超えると、反応中にゲル化する可能性が高くなる傾向、及び、硬化膜の耐熱性が低下する傾向がある。このとき、必要に応じて、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等を触媒として用いてもよい。なお、反応にはトルエン、キシレン、メタノール、テトラヒドロフラン等の溶媒を用いることができる。   The reaction between the phenol resin and the ester bond or carboxyl group-containing compound is usually preferably carried out at 50 to 130 ° C. In addition, the reaction ratio between the phenol resin and the ester bond or carboxyl group-containing compound is 1 to 100 mass of the ester bond-containing compound with respect to 100 parts by mass of the phenol resin from the viewpoint of improving the flexibility of the cured film (resist pattern). Part, preferably 2 to 70 parts by weight, and more preferably 5 to 50 parts by weight. If the ester bond-containing compound is less than 1 part by mass, the flexibility of the cured film tends to decrease, and if it exceeds 100 parts by mass, the possibility of gelation during the reaction tends to increase, and the heat resistance of the cured film Tend to decrease. At this time, if necessary, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid or the like may be used as a catalyst. In addition, solvents, such as toluene, xylene, methanol, tetrahydrofuran, can be used for reaction.

以上のような方法により生成するエステル結合又はカルボキシル基含有化合物によって変性されたフェノール樹脂のフェノール性水酸基に、更に多塩基酸無水物を反応させることにより酸変性したフェノール樹脂を用いることもできる。多塩基酸無水物で酸変性することにより、カルボキシ基が導入され、アルカリ水溶液(現像液)に対する溶解性がより一層向上する。   It is also possible to use an acid-modified phenol resin by reacting a polybasic acid anhydride with the phenolic hydroxyl group of the phenol resin modified with an ester bond or a carboxyl group-containing compound produced by the above method. By acid-modifying with a polybasic acid anhydride, a carboxy group is introduced and the solubility in an alkaline aqueous solution (developer) is further improved.

多塩基酸無水物は、複数のカルボキシ基を有する多塩基酸のカルボキシ基が脱水縮合して形成された酸無水物基を有していれば、特に限定されない。多塩基酸無水物としては、例えば無水フタル酸、無水コハク酸、オクテニル無水コハク酸、ペンタドデセニル無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸及び無水トリメリット酸等の二塩基酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水ピロメリット酸及びベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等の芳香族四塩基酸二無水物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、多塩基酸無水物は二塩基酸無水物であることが好ましく、テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸からなる群より選ばれる1種以上であることがより好ましい。この場合、さらに良好な形状を有するレジストパターンを形成できるという利点がある。   The polybasic acid anhydride is not particularly limited as long as it has an acid anhydride group formed by dehydration condensation of a carboxy group of a polybasic acid having a plurality of carboxy groups. Examples of the polybasic acid anhydride include phthalic anhydride, succinic anhydride, octenyl succinic anhydride, pentadodecenyl succinic anhydride, maleic anhydride, itaconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride Dibasic acid anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride and trimellitic anhydride, biphenyltetra Carboxylic dianhydride, naphthalene tetracarboxylic dianhydride, diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic anhydride and benzophenone tetra Carboxylic acid aromatic tetracarboxylic acid dianhydride such as dianhydride. You may use these individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among these, the polybasic acid anhydride is preferably a dibasic acid anhydride, and more preferably at least one selected from the group consisting of tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride. In this case, there is an advantage that a resist pattern having a better shape can be formed.

フェノール性水酸基と多塩基酸無水物との反応は、50〜130℃で行うことができる。この反応において、多塩基酸無水物をフェノール性水酸基1モルに対して、0.10〜0.80モルを反応させることが好ましく、0.15〜0.60モル反応させることがより好ましく、0.20〜0.40モル反応させることが更に好ましい。多塩基酸無水物が0.10モル未満では、現像性が低下する傾向にあり、0.80モルを超えると、未露光部の耐アルカリ性が低下する傾向にある。   The reaction between the phenolic hydroxyl group and the polybasic acid anhydride can be carried out at 50 to 130 ° C. In this reaction, the polybasic acid anhydride is preferably reacted with 0.10 to 0.80 mol, more preferably 0.15 to 0.60 mol with respect to 1 mol of the phenolic hydroxyl group, More preferably, the reaction is performed at 20 to 0.40 mol. If the polybasic acid anhydride is less than 0.10 mol, the developability tends to decrease, and if it exceeds 0.80 mol, the alkali resistance of the unexposed area tends to decrease.

なお、上記反応には、反応を迅速に行う観点から、必要に応じて、触媒を含有させてもよい。触媒としては、トリエチルアミン等の3級アミン、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、トリフェニルホスフィン等のリン化合物が挙げられる。   In addition, you may contain a catalyst in the said reaction as needed from a viewpoint of performing reaction rapidly. Examples of the catalyst include tertiary amines such as triethylamine, quaternary ammonium salts such as triethylbenzylammonium chloride, imidazole compounds such as 2-ethyl-4-methylimidazole, and phosphorus compounds such as triphenylphosphine.

多塩基酸無水物で更に変性したフェノール樹脂の酸価は、30〜200mgKOH/gであることが好ましく、40〜170mgKOH/gであることがより好ましく、50〜150mgKOH/gであることが更に好ましい。酸価が30mgKOH/g未満であると、酸価が上記範囲にある場合と比較して、アルカリ現像に長時間を要する傾向にあり、200mgKOH/gを超えると、酸価が上記範囲にある場合と比較して、未露光部の耐現像液性が低下する傾向にある。   The acid value of the phenol resin further modified with polybasic acid anhydride is preferably 30 to 200 mgKOH / g, more preferably 40 to 170 mgKOH / g, and further preferably 50 to 150 mgKOH / g. . When the acid value is less than 30 mgKOH / g, it tends to require a longer time for alkali development than when the acid value is in the above range, and when it exceeds 200 mgKOH / g, the acid value is in the above range. In comparison with the above, the developer resistance of the unexposed portion tends to be lowered.

上記、エーテル結合を有する化合物としては、この結合を有していれば限定されないが、ビニルエーテル、アリルエーテル、メチルビニルエーテル、メチルアリルエーテル、エチルビニルエーテル、エチルアリルエーテル、等が挙げられる。   The compound having an ether bond is not limited as long as it has this bond, and examples thereof include vinyl ether, allyl ether, methyl vinyl ether, methyl allyl ether, ethyl vinyl ether, and ethyl allyl ether.

上記、水酸基を有する化合物としては、この官能基を有していれば限定されないが、ビニルアルコール、アリルアルコール、4−ビニル−2−メトキシフェノール、4−エテニルフェノール、2−ビニルフェノール、4−ビニルフェノール、6−メチル−2−アリルフェノール、等が挙げられる。   The compound having a hydroxyl group is not limited as long as it has this functional group, but vinyl alcohol, allyl alcohol, 4-vinyl-2-methoxyphenol, 4-ethenylphenol, 2-vinylphenol, 4-vinylphenol, Examples include vinylphenol and 6-methyl-2-allylphenol.

上記、チオエーテル結合を有する化合物としては、この結合を有していれば限定されないが、メチルアリルチオエーテル、アリルスルフィド、エチル(ビニルチオメチル)エーテル、等が挙げられる。   The compound having a thioether bond is not limited as long as it has this bond, and examples thereof include methylallyl thioether, allyl sulfide, and ethyl (vinylthiomethyl) ether.

上記、チオール基を有する化合物としては、この官能基を有していれば限定されないが、アリルメルカプタン、2−ビニルベンゼンチオール、4−(ビニルジメチルシリル)−1−ブタンチオール、アリルチオール、2−(アリルジメチルシリル)エタンチオール、等が挙げられる。   The compound having a thiol group is not limited as long as it has this functional group. However, allyl mercaptan, 2-vinylbenzenethiol, 4- (vinyldimethylsilyl) -1-butanethiol, allylthiol, 2- (Allyldimethylsilyl) ethanethiol, and the like.

上記、スルホ基を有する化合物としては、この官能基を有していれば限定されないが、ビニルスルホン酸、2−プロペン−1−スルホン酸、メタンスルホン酸アリル等が挙げられる。   The compound having a sulfo group is not limited as long as it has this functional group, and examples thereof include vinyl sulfonic acid, 2-propene-1-sulfonic acid, and allyl methanesulfonate.

上記、スルホニル基としては、この官能基を有していれば限定されないが、フェニルビニルスルホン、ビニルメチルスルホン、ジビニルスルホン、等が挙げられる。   The sulfonyl group is not limited as long as it has this functional group, and examples thereof include phenyl vinyl sulfone, vinyl methyl sulfone, and divinyl sulfone.

上記、ウレタン結合を有する化合物としては、この結合を有していれば限定されないが、2−(カルバモイルオキシメチル)−2−メチルペンチル=アリルカルバマート、N−アリルカルバジン酸tert−ブチル、等が挙げられる。   The compound having a urethane bond is not limited as long as it has this bond, but 2- (carbamoyloxymethyl) -2-methylpentyl = allylcarbamate, tert-butyl N-allylcarbazate, etc. Is mentioned.

上記、ウレア結合を有する化合物としては、この結合を有していれば限定されないが、N−ビニル−N,N’−トリメチレンウレア、アリル尿素、アリルイソプロピルアセチル尿素、1−ビニル尿素、N−(2,6‐ジメチルフェニル)−N−ビニル−N’−エチル尿素、等が挙げられる。   The compound having a urea bond is not limited as long as it has this bond, but N-vinyl-N, N′-trimethylene urea, allyl urea, allyl isopropyl acetyl urea, 1-vinyl urea, N— (2,6-Dimethylphenyl) -N-vinyl-N′-ethylurea and the like.

上記、チオウレタン結合、チオ尿素結合、又はチオエステル結合を有する化合物としては、この結合を有していれば限定されないが、1−アリル−2−チオ尿素、1−アリル−3−(2−ヒドロキシエチル)−2−チオ尿素、1−アリル−3−(3,4,5−トリメトキシベンゾイル)チオ尿素、1−アリル−3−(2−ホルミルフェニル)チオ尿素、1−フェニル−2−アリル−3−ベンゾイルイソチオ尿素、1−アリル−3−(2−ヒドロキシエチル)−2−チオ尿素、等が挙げられる。   The compound having a thiourethane bond, a thiourea bond, or a thioester bond is not limited as long as it has this bond, but 1-allyl-2-thiourea, 1-allyl-3- (2-hydroxy Ethyl) -2-thiourea, 1-allyl-3- (3,4,5-trimethoxybenzoyl) thiourea, 1-allyl-3- (2-formylphenyl) thiourea, 1-phenyl-2-allyl -3-benzoylisothiourea, 1-allyl-3- (2-hydroxyethyl) -2-thiourea, and the like.

(a2)フェノール樹脂の分子量は、アルカリ水溶液に対する溶解性、及び、感光特性と硬化膜物性とのバランスを考慮すると、重量平均分子量で1000〜500000が好ましく、2000〜200000がより好ましく、2000〜100000であることが更に好ましい。   (A2) The molecular weight of the phenol resin is preferably 1000 to 500000, more preferably 2000 to 200000, more preferably 2000 to 100000 in terms of weight average molecular weight in consideration of solubility in an alkaline aqueous solution and the balance between photosensitive properties and cured film properties. More preferably.

(A)フェノール樹脂は、(a1)フェノール樹脂及び/又は(a2)フェノール樹脂からなるものでもよいし、追加のフェノール樹脂をさらに含んでもよい。(A)フェノール樹脂中の(a1)フェノール樹脂及び(a2)フェノール樹脂の合計での比率は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。上記比率は100質量%でもよいが、追加の成分による効果を良好に得る観点から、例えば95質量%以下、又は85質量%以下、又は70質量%以下であることができる。   (A) A phenol resin may consist of (a1) phenol resin and / or (a2) phenol resin, and may further contain an additional phenol resin. The total ratio of (A1) phenol resin and (a2) phenol resin in (A) phenol resin is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more. Although the said ratio may be 100 mass%, from a viewpoint of obtaining the effect by an additional component favorably, it can be 95 mass% or less, or 85 mass% or less, or 70 mass% or less, for example.

例えば、本実施形態では、(A)フェノール樹脂は、(a1)フェノール樹脂、及び/又は(a2)フェノール樹脂に加え、アルカリ溶解性を向上させるために、ノボラック及びポリヒドロキシスチレンから選択されるフェノール樹脂(以下、(a3)フェノール樹脂ともいう)をさらに含むことができる。特に、上記一般式(2)においてaが1の場合、アルカリ溶解性を向上するために、(A)フェノール樹脂が、ノボラック及びポリヒドロキシスチレンから選択されるフェノール樹脂((a3)フェノール樹脂)をさらに含むことが好ましい。   For example, in this embodiment, (A) the phenol resin is a phenol selected from novolak and polyhydroxystyrene in order to improve alkali solubility in addition to (a1) phenol resin and / or (a2) phenol resin. It may further contain a resin (hereinafter also referred to as (a3) phenol resin). In particular, when a is 1 in the above general formula (2), in order to improve alkali solubility, (A) a phenol resin selected from novolak and polyhydroxystyrene ((a3) a phenol resin) Furthermore, it is preferable to include.

(a1)フェノール樹脂及び(a2)フェノール樹脂の合計量と、(a3)フェノール樹脂との混合比は、質量比で{(a1)+(a2)}/(a3)=5/95〜95/5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、レジストパターンを形成する際の感度と解像性、及び硬化膜の残留応力、リフロー処理適用性、及び硬化膜の引っ張り伸度の観点から、5/95〜95/5が好ましく、10/90〜90/10がより好ましく、15/85〜85/15がさらに好ましく、20/80〜80/20であることがさらに好ましく、30/70〜70/30であることが特に好ましい。   The total amount of (a1) phenol resin and (a2) phenol resin and the mixing ratio of (a3) phenol resin is {(a1) + (a2)} / (a3) = 5/95 to 95 / in mass ratio. A range of 5 is preferable. This mixing ratio is 5 from the viewpoints of solubility in an alkaline aqueous solution, sensitivity and resolution when forming a resist pattern, residual stress of the cured film, applicability to reflow treatment, and tensile elongation of the cured film. / 95 to 95/5 is preferable, 10/90 to 90/10 is more preferable, 15/85 to 85/15 is more preferable, 20/80 to 80/20 is further preferable, and 30/70 to 70 is preferable. Particularly preferred is / 30.

実施の形態では、当該混合用のノボラックは、フェノール類とホルムアルデヒドとを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。   In the embodiment, the novolak for mixing can be obtained by condensing phenols and formaldehyde in the presence of a 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 include a phenol / formaldehyde condensed novolak resin, a cresol / formaldehyde condensed novolak resin, and a phenol-naphthol / formaldehyde condensed novolak resin.

本開示で、ポリヒドロキシスチレンは、ヒドロキシスチレンを重合単位として含有するポリマー全般を意味する。ポリヒドロキシスチレンは、ポリパラビニルフェノールであることが好ましい。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全般を意味する。本発明の目的に反しない限りは、ポリヒドロキシスチレン(例えばポリパラビニルフェノール)を構成するために、ヒドロキシスチレン(例えばパラビニルフェノール)以外の重合単位を使用することができる。ポリヒドロキシスチレンにおいて、全重合単位のモル数基準でのヒドロキシスチレン単位のモル数の割合は、好ましくは10モル%〜99モル%、より好ましくは20〜97モル%、更に好ましくは30〜95モル%である。上記割合が10モル%以上である場合、感光性樹脂組成物のアルカリ溶解性の観点で有利であり、99モル%以下である場合、後述の共重合成分を含有する組成物を硬化した硬化膜のリフロー適用性の観点から有利である。ヒドロキシスチレン(例えばパラビニルフェノール)以外の重合単位は、パラビニルフェノールと共重合可能な任意の化合物でよい。パラビニルフェノール以外の重合単位としては、限定されるものではないが、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルアクリレート、2−エトキシエチルメタアクリレート、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)−プロパンジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、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クリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、1,3−プロパンジオールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、1,3−プロパンジオールジメタクリレート、1,2,4−ブタントリオールトリメタクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、1−フェニルエチレン−1,2−ジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,5−ペンタンジオールジメタクリレート及び1,4−ベンゼンジオールジメタ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;例えば、ビニルアクリレート及びビニルメタクリレートのようなビニルエステル等のモノマー;並びにo−ビニルフェノール、m−ビニルフェノール等が挙げられる。   In the present disclosure, polyhydroxystyrene means all polymers containing hydroxystyrene as a polymerized unit. The polyhydroxystyrene is preferably polyparavinylphenol. Polyparavinylphenol means all polymers containing paravinylphenol as polymerized units. Unless it is contrary to the object of the present invention, polymer units other than hydroxystyrene (for example, paravinylphenol) can be used to constitute polyhydroxystyrene (for example, polyparavinylphenol). In the polyhydroxystyrene, the ratio of the number of moles of hydroxystyrene units based on the number of moles of all polymerized units is preferably 10 mol% to 99 mol%, more preferably 20 to 97 mol%, still more preferably 30 to 95 mol. %. When the ratio is 10 mol% or more, it is advantageous from the viewpoint of alkali solubility of the photosensitive resin composition, and when it is 99 mol% or less, a cured film obtained by curing a composition containing a copolymer component described later. This is advantageous from the viewpoint of reflow applicability. The polymerization unit other than hydroxystyrene (for example, paravinylphenol) may be any compound copolymerizable with paravinylphenol. Examples of polymer units other than paravinylphenol include, but are not limited to, methyl acrylate, methyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, butyl methacrylate, octyl acrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 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 diacrylate, 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-trimethyl-1,3-pentanediol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, 1-phenylethylene-1,2 Esters of acrylic acid such as dimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 1,5-pentanediol dimethacrylate and 1,4-benzenediol dimethacrylate; styrene and, for example, 2-methylstyrene and vinyl Examples thereof include substituted styrene such as toluene; monomers such as vinyl esters such as vinyl acrylate and vinyl methacrylate; and o-vinylphenol and m-vinylphenol.

また、上記で説明されたノボラック及びポリヒドロキシスチレンとしては、それぞれ1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用されることができる。   Moreover, as a novolak and polyhydroxystyrene demonstrated above, each can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

実施の形態では、ノボラック及びポリヒドロキシスチレンの質量平均分子量は、それぞれ好ましくは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。質量平均分子量は、リフロー処理適用性の観点から、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 embodiment, the mass average molecular weights of novolak and polyhydroxystyrene are each preferably 700 to 100,000, more preferably 1,500 to 80,000, still more preferably 2,000 to 50,000. It is. The mass average molecular weight is preferably 700 or more from the viewpoint of applicability to reflow treatment, and is preferably 100,000 or less from the viewpoint of alkali solubility of the photosensitive resin composition.

[(B)トリアゾール化合物]
本実施形態では、ポジ型感光性樹脂組成物は、(B)下記一般式群(1):

Figure 2014178471
{式中、P1,P2,P3,P4及びP5は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数3〜30の置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のフェニル基、及び、置換又は非置換のベンジル基からなる群から選択される基であり、ここで、P1及びP2は、縮合して置換若しくは非置換のベンゼン環又はヘテロ原子1個を有する6員の複素環を形成してもよい。}
で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のトリアゾール化合物(本開示で、(B)トリアゾール化合物ともいう)を含む。ポジ型感光性樹脂組成物が(B)トリアゾール化合物のような特定の含窒素化合物を含むことにより、硬化膜のリフロー処理適用性(硬化レリーフパターン付きウエハーをリフロー処理してもパターン異常が抑えられること)を向上することが出来る。リフロー処理適用性が向上する化学メカニズムは定かではないが、(B)トリアゾール化合物は有機アミンの性質を有し、ブレンステッド塩基であるため、熱硬化時に架橋剤とフェノール化合物(モノマー、オリゴマー等)との架橋を促進し、硬化物の架橋密度が向上しているためと考えられる。 [(B) Triazole compound]
In the present embodiment, the positive photosensitive resin composition includes (B) the following general formula group (1):
Figure 2014178471
{Wherein P 1 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, a carboxyl group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or 1 carbon atom. A group selected from the group consisting of 10 to 10 alkoxy groups, substituted or unsubstituted alicyclic groups having 3 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted phenyl groups, and substituted or unsubstituted benzyl groups, Here, P 1 and P 2 may be condensed to form a substituted or unsubstituted benzene ring or a 6-membered heterocyclic ring having one heteroatom. }
And at least one triazole compound selected from the group consisting of the compounds represented by (in this disclosure, also referred to as (B) triazole compound). When the positive photosensitive resin composition contains a specific nitrogen-containing compound such as (B) a triazole compound, the applicability of reflow treatment of a cured film (pattern anomalies can be suppressed even when a wafer with a cured relief pattern is reflowed) Can be improved. The chemical mechanism that improves the reflow treatment applicability is not clear, but (B) Triazole compounds have the properties of organic amines and are Bronsted bases, so crosslinking agents and phenolic compounds (monomers, oligomers, etc.) during thermosetting This is probably because the crosslinking density of the cured product is improved.

本開示で、ヘテロ原子とは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子及びリン原子を意図する。   In this disclosure, a hetero atom intends a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom.

上記P1、P2、4及びP5は、硬化物のリフロー処理適用性の観点から、それぞれ独立に、メルカプト基、アミノ基、又はアルキル基であることが好ましい。 P 1 , P 2, P 4 and P 5 are preferably each independently a mercapto group, an amino group, or an alkyl group from the viewpoint of applicability of the cured product to reflow treatment.

また、上記一般式群(1)において、P1及びP2は、縮合して置換又は非置換のベンゼン環又は6員の複素環を形成することができる。その中で、リフロー処理適用性、及び硬化膜を金属基板上に形成した場合の硬化後の金属基板の変色の観点で、下記一般式群(4)

Figure 2014178471
{式中、P6,P7及びP8は、それぞれ独立に水酸基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、ニトロ基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数3〜20の置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のフェニル基、及び、置換又は非置換のベンジル基からなる群から選択される基であり、k1,k2及びk3はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、k1,k2及びk3がそれぞれ2又は3である場合には、複数のP6,P7及びP8は互いに同一でも又は異なっていてもよく、P3は前記一般式群(1)で定義したものと同じである。}
で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。 In the general formula group (1), P 1 and P 2 can be condensed to form a substituted or unsubstituted benzene ring or a 6-membered heterocyclic ring. Among them, from the viewpoint of reflow treatment applicability and discoloration of the metal substrate after curing when the cured film is formed on the metal substrate, the following general formula group (4)
Figure 2014178471
{Wherein P 6 , P 7 and P 8 are each independently a hydroxyl group, mercapto group, amino group, carboxyl group, nitro group, alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, carbon A group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alicyclic group, a substituted or unsubstituted phenyl group, and a substituted or unsubstituted benzyl group having 3 to 20, k1, k2 and k3 are each When each independently represents an integer of 0 to 3, and k1, k2 and k3 are each 2 or 3, the plurality of P 6 , P 7 and P 8 may be the same or different from each other, and P 3 is The same as defined in the general formula group (1). }
At least one selected from the group consisting of compounds represented by

上記P6,P7及びP8は、組成物の硬化物のリフロー処理適用性の観点から、それぞれ独立に、水酸基、アルキル基、アミノ基、カルボキシル基、又はニトロ基であることが好ましい。 P 6 , P 7 and P 8 are preferably each independently a hydroxyl group, an alkyl group, an amino group, a carboxyl group, or a nitro group from the viewpoint of applicability of the cured product of the composition to a reflow treatment.

また上記一般式群(1)において、P3は、組成物の硬化物のリフロー処理適用性の観点で、下記式(5)、(6)及び(18)で表される1価の基からなる群から選択される基であることが好ましく、下記式(5)及び(6)で表される1価の基からなる群から選択される基であることがより好ましい。

Figure 2014178471
{式中、hは、1〜5の整数であり、そしてP9は、水素原子、水酸基、カルボキシル基、メルカプト基、炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個の水酸基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、及び少なくとも1個のカルボキシル基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基からなる群から選択される1価の基である。}
Figure 2014178471
{式中、iは、1〜5の整数であり、そしてP10及びP11はそれぞれ独立に炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個の水酸基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個のカルボキシル基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基からなる群から選択される1価の基である。}
Figure 2014178471
{式中、pは、0〜6の整数であり、そしてqは、1〜6の整数である。} In the above general formula group (1), P 3 is a perspective of the reflow treatment application of the cured product of the composition, from a monovalent group represented by the following formula (5), (6) and (18) Is preferably a group selected from the group consisting of monovalent groups represented by the following formulas (5) and (6).
Figure 2014178471
{Wherein h is an integer of 1 to 5 and P 9 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a mercapto group, a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one A linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a hydroxyl group and a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with at least one carboxyl group A monovalent group selected from the group. }
Figure 2014178471
{Wherein i is an integer of 1 to 5 and P 10 and P 11 are each independently substituted with a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one hydroxyl group A monovalent group selected from the group consisting of a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms and a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with at least one carboxyl group It is the basis of. }
Figure 2014178471
{Wherein p is an integer from 0 to 6 and q is an integer from 1 to 6. }

上記一般式(5)で表される基のなかでも、硬化物のリフロー処理適用性の観点で、下記一般式(15):

Figure 2014178471
{式中、hは、一般式(5)で定義したものと同じである。}
で表される基が好ましい。 Among the groups represented by the above general formula (5), the following general formula (15):
Figure 2014178471
{Wherein h is the same as defined in general formula (5). }
The group represented by these is preferable.

上記一般式(6)で表される基のなかでも、硬化物のリフロー処理適用性の観点で、下記一般式(16)及び(17)で表される基が好ましい。

Figure 2014178471
{式中、jは、1〜9の整数であり、P9及びP10は、それぞれ独立に水素原子、水酸基又はカルボキシル基であり、そしてiは一般式(6)で定義したものと同じである。}
Figure 2014178471
{式中、kは、1〜2の整数であり、そしてiは一般式(6)で定義したものと同じである。} Among the groups represented by the general formula (6), groups represented by the following general formulas (16) and (17) are preferable from the viewpoint of applicability of the reflow treatment of the cured product.
Figure 2014178471
{Wherein j is an integer of 1 to 9, P 9 and P 10 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group or a carboxyl group, and i is the same as defined in the general formula (6) is there. }
Figure 2014178471
{Wherein k is an integer of 1 to 2 and i is the same as defined in general formula (6). }

上記一般式群(1)で表されるトリアゾール化合物の具体例としては、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジメチル−4H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジプロピル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−イソプロピル−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3−メルカプト−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジメチル−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、3,5−ジアミノ−1H−1,2,4−トリアゾール、1,2,3−ベンゾトリアゾール、1−アミノベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、4−ヒドロキシ−1H−ベンゾトリアゾール、1−(ヒドロキシメチル)ベンゾトリアゾール、2−アミノベンゾトリアゾール、5−アミノ−1H−ベンゾトリアゾール、4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール4−カルボン酸、1H−ベンゾトリアゾール5−カルボン酸、4−ニトロ−1H−ベンゾトリアゾール、5−ニトロ−1H−ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチル−1,2,3−ベンゾトリアゾール、1−[(2−エチルヘキシルアミノ)メチル]−ベンゾトリアゾール、1−(1’,2’−ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾール、1−(2,3−ジカルボキシプロピル)ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]トリルトリアゾール、1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]トリルトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、1−[N−2−ヒドロキシエチルアミノメチル]ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチル]−4−カルボキシベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチル]−5−カルボキシベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチル]−4−メチルベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチル]−5−メチルベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]−4−メチルベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]−5−メチルベンゾトリアゾール、1H−1,2,3−トリアゾール[4,5−6]ピリジン、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−t−ペンチルフェノール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−1−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)−1−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)−1−ベンゾトリアゾール、2−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−p−クレゾール、2−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−4,6−ジ−t−ペンチルフェノール、4−アザベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシ−7−アザベンゾトリアゾール、1−アセチル−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−6]ピリジン、等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Specific examples of the triazole compound represented by the general formula group (1) include 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-mercapto-4-methyl-4H-1,2,4. -Triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dimethyl-4H-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dipropyl-4H-1,2 , 4-triazole, 3-amino-5-isopropyl-1,2,4-triazole, 4-amino-3-mercapto-5-methyl-4H-1,2,4-triazole, 3-amino-5-mercapto -1,2,4-triazole, 3-amino-5-methyl-4H-1,2,4-triazole, 4-amino-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dimethyl-1 , 2,4-tri Sol, 4-amino-5-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 3,5-diamino-1H-1,2,4-triazole, 1,2,3-benzotriazole, 1 -Aminobenzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, 4-hydroxy-1H-benzotriazole, 1- (hydroxymethyl) benzotriazole, 2-aminobenzotriazole, 5-amino-1H-benzotriazole, 4-methyl-1H- Benzotriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 1H-benzotriazole 4-carboxylic acid, 1H-benzotriazole 5-carboxylic acid, 4-nitro-1H-benzotriazole, 5-nitro-1H-benzotriazole, 5, 6-dimethyl-1,2,3-benzotriazole, 1- [ 2-ethylhexylamino) methyl] -benzotriazole, 1- (1 ′, 2′-dicarboxyethyl) benzotriazole, 1- (2,3-dicarboxypropyl) benzotriazole, 1- [N, N-bis ( 2-ethylhexyl) aminomethyl] tolyltriazole, 1- [N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl] tolyltriazole, 1- [N, N-bis (2-ethylhexyl) aminomethyl] benzotriazole, 1- [ N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl] benzotriazole, 1- [N-2-hydroxyethylaminomethyl] benzotriazole, 1- [N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl]- 4-carboxybenzotriazole, 1- [N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl] -5 Ruboxybenzotriazole, 1- [N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl] -4-methylbenzotriazole, 1- [N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl] -5-methyl Benzotriazole, 1- [N, N-bis (2-ethylhexyl) aminomethyl] -4-methylbenzotriazole, 1- [N, N-bis (2-ethylhexyl) aminomethyl] -5-methylbenzotriazole, 1H -1,2,3-triazole [4,5-6] pyridine, 2- (3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5 t-butylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t-octylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2H-ben Triazol-2-yl) -p-cresol, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4,6-di-t-pentylphenol, 2- (3,5-di-t-butyl-2- Hydroxyphenyl) -1-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t-butylphenyl) -1-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t-octylphenyl) -1-benzotriazole, 2 -(Benzotriazol-1-yl) -p-cresol, 2- (benzotriazol-1-yl) -4,6-di-t-pentylphenol, 4-azabenzotriazole, 1-hydroxy-7-azabenzo Examples include, but are not limited to, triazole, 1-acetyl-1H-1,2,3-triazolo [4,5-6] pyridine, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記一般式群(1)で表されるトリアゾール化合物の中で、硬化物のリフロー処理適用性の観点で、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール及びそれらの誘導体、1,2,3−ベンゾトリアゾール及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、置換ベンゾトリアゾール(すなわち、ベンゼン環及び/又はトリアゾール環の水素原子を置換したベンゾトリアゾール)が特に好ましい。置換ベンゾトリアゾールの特に好ましい例は、4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール4−カルボン酸、1H−ベンゾトリアゾール5−カルボン酸、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチル]−4−メチルベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチル]−5−メチルベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシ−7−アザベンゾトリアゾールである。   Among the triazole compounds represented by the general formula group (1), 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole and derivatives thereof, 1, from the viewpoint of applicability of the reflow treatment of the cured product, At least one selected from the group consisting of 2,3-benzotriazole and derivatives thereof is preferable, and substituted benzotriazole (that is, benzotriazole in which a hydrogen atom of a benzene ring and / or a triazole ring is substituted) is particularly preferable. Particularly preferred examples of substituted benzotriazoles include 4-methyl-1H-benzotriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 1H-benzotriazole 4-carboxylic acid, 1H-benzotriazole 5-carboxylic acid, 1- [N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl] -4-methylbenzotriazole, 1- [N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl] -5-methylbenzotriazole, 1-hydroxy-7-aza Benzotriazole.

(B)トリアゾール化合物の配合量は、(A)フェノール樹脂100質量部に対し、0.1〜20質量部であり、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.5 〜5質量部である。である。上記配合量が0.1質量部未満であると、硬化膜のリフロー処理適用性が損なわれる傾向があり、一方、20質量部を超えると、組成物の保存安定性が悪化する傾向がある。   (B) The compounding quantity of a triazole compound is 0.1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) phenol resin, Preferably it is 0.5-10 mass parts, More preferably, it is 0.5-5 mass. Part. It is. If the blending amount is less than 0.1 parts by mass, the applicability of the reflow treatment of the cured film tends to be impaired. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, the storage stability of the composition tends to deteriorate.

[(C)キノンジアジド基を有する化合物]
(C)キノンジアジド基を有する化合物(以下、「(C)キノンジアジド化合物」とも言う)としては、1,2−ベンゾキノンジアジド構造を有する化合物、及び1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物を例示でき、米国特許第2,772,972号明細書、米国特許第2,797,213号明細書、及び米国特許第3,669,658号明細書等により公知の物質である。該(C)キノンジアジド化合物は、以降に詳述する特定構造を有するポリヒドロキシ化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、及び該ポリヒドロキシ化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルからなる群から選択される少なくとも一種の化合物(以下、「NQD化合物」ともいう。)であることが好ましい。
[(C) Compound having quinonediazide group]
Examples of the compound (C) having a quinonediazide group (hereinafter also referred to as “(C) quinonediazide compound”) include a compound having a 1,2-benzoquinonediazide structure and a compound having a 1,2-naphthoquinonediazide structure, US Pat. No. 2,772,972, US Pat. No. 2,797,213 and US Pat. No. 3,669,658 are known substances. The (C) quinonediazide compound includes 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound having a specific structure described in detail below, and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfone of the polyhydroxy compound. It is preferably at least one compound selected from the group consisting of acid esters (hereinafter also referred to as “NQD compound”).

該NQD化合物は、常法に従って、ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物をクロルスルホン酸又は塩化チオニルでスルホニルクロライドとし、得られたナフトキノンジアジドスルホニルクロライドと、ポリヒドロキシ化合物とを縮合反応させることにより得られる。例えば、ポリヒドロキシ化合物と1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド又は1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリドの所定量をジオキサン、アセトン、又はテトラヒドロフラン等の溶媒中において、トリエチルアミン等の塩基性触媒の存在下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 can be obtained by subjecting a naphthoquinone diazide sulfonic acid compound to sulfonyl chloride with chlorosulfonic acid or thionyl chloride and subjecting the resulting naphthoquinone diazide sulfonyl chloride to a polyhydroxy compound according to a conventional method. For example, a predetermined amount of polyhydroxy compound and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride or 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride in a solvent such as dioxane, acetone, or tetrahydrofuran, and basic such as triethylamine It can be obtained by reacting in the presence of a catalyst for esterification and washing the resulting product with water and drying.

本実施の形態では、(C)キノンジアジド基を有する化合物は、下記一般式(19)〜(26)で表されるヒドロキシ化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル及び/又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル化合物であることがレジストパターンを形成する際の感度と解像性の観点から好ましい。

Figure 2014178471
{式中、X1及びX2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜60(好ましくは、炭素数1〜30)の1価の有機基を表し、X3及びX4は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜60(好ましくは、炭素数1〜30)の1価の有機基を表し、r1、r2、r3及びr4は、それぞれ独立に、0〜5の整数であり、r3及びr4の少なくとも1つは、1〜5の整数であり、(r1+r3)≦5であり、そして(r2+r4)≦5である。}
Figure 2014178471
{式中、Zは、炭素数1〜20の4価の有機基を表し、X5、X6、X7及びX8は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の1価の有機基を表し、r6は、0又は1の整数であり、r5、r7、r8及びr9は、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、r10、r11、r12及びr13は、それぞれ独立に、0〜2の整数であり、そしてr10、r11、r12及びr13の全てが0になることはない。}
Figure 2014178471
{式中、r14は、1〜5の整数を表し、r15は、3〜8の整数を表し、(r14×r15)個のLは、それぞれ独立に、炭素数1〜20の1価の有機基を表し、(r15)個のT1及び(r15)個のT2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基を表す。}
Figure 2014178471
{式中、Aは、脂肪族の3級又は4級炭素を含む2価の有機基を表し、そしてMは、2価の有機基を表し、好ましくは下記化学式:
Figure 2014178471
で表される3つの基から選択される2価の基を表す。}
Figure 2014178471
{式中、r17、r18、r19及びr20は、それぞれ独立に、0〜2の整数であり、r17、r18、r19及びr20の少なくとも1つは、1又は2であり、X10〜X19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリル基及びアシル基からなる群から選択される1価の基を表し、そしてY1、Y2及びY3は、は、それぞれ独立に、単結合、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、−CO2−、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、フェニレン、及び炭素数1〜20の2価の有機基からなる群から選択される2価の基を表す。} In the present embodiment, (C) the compound having a quinonediazide group is a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of a hydroxy compound represented by the following general formulas (19) to (26) and / or 1, A 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester compound is preferable from the viewpoints of sensitivity and resolution when forming a resist pattern.
Figure 2014178471
{Wherein, X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 60 carbon atoms (preferably 1 to 30 carbon atoms), and X 3 and X 4 are each Independently, it represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 60 carbon atoms (preferably 1 to 30 carbon atoms), and r1, r2, r3 and r4 are each independently an integer of 0 to 5. , R3 and r4 are integers of 1 to 5, (r1 + r3) ≦ 5 and (r2 + r4) ≦ 5. }
Figure 2014178471
{In the formula, Z represents a tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and X 5 , X 6 , X 7 and X 8 are each independently a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. R6 is an integer of 0 or 1, r5, r7, r8 and r9 are each independently an integer of 0 to 3, and r10, r11, r12 and r13 are each independently 0 to 2 And all of r10, r11, r12, and r13 cannot be zero. }
Figure 2014178471
{Wherein r14 represents an integer of 1 to 5, r15 represents an integer of 3 to 8, and (r14 × r15) L's are each independently a monovalent organic having 1 to 20 carbon atoms. And (r15) T 1 and (r15) T 2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. }
Figure 2014178471
{Wherein A represents a divalent organic group containing an aliphatic tertiary or quaternary carbon, and M represents a divalent organic group, preferably the following chemical formula:
Figure 2014178471
Represents a divalent group selected from the three groups represented by: }
Figure 2014178471
{Wherein, r17, r18, r19 and r20 are each independently an integer of 0 to 2, r17, r18, at least one of r19 and r20 is 1 or 2, X 10 to X 19 is Each independently represents a monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an allyl group and an acyl group, and Y 1 , Y 2 and Y 3 are Each independently represents a single bond, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —CO—, —CO 2 —, cyclopentylidene, cyclohexylidene, phenylene, and 20 represents a divalent group selected from the group consisting of 20 divalent organic groups. }

さらなる実施の形態では、上記一般式(23)において、Y1〜Y3は、それぞれ独立に、下記一般式:

Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471
{式中、X20及びX21は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、及び置換アリール基から成る群から選択される少なくとも1つの1価の基を表し、X22、X23、X24及びX25は、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、r21は、1〜5の整数であり、そしてX26、X27、X28及びX29は、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。}
で表される3つの2価の有機基から選択されることが好ましい。 In a further embodiment, in the general formula (23), Y 1 to Y 3 are each independently the following general formula:
Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471
{Wherein, X 20 and X 21 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, and at least one monovalent group selected from the group consisting of substituted aryl group, X 22 , X 23 , X 24 and X 25 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, r 21 is an integer of 1 to 5, and X 26 , X 27 , X 28 and X 29 are each independently Represents a hydrogen atom or an alkyl group. }
It is preferable to be selected from three divalent organic groups represented by:

上記一般式(19)で表される化合物としては、下記式(24)〜(28)で表されるヒドロキシ化合物が挙げられる。

Figure 2014178471
{式中、r16は、それぞれ独立に、0〜2の整数であり、そしてX9は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基を表し、X9が複数で存在する場合には複数のX9は、互いに同一でも又は異なっていてもよく、そしてX9は、下記一般式:
Figure 2014178471
(式中、r18は、0〜2の整数であり、X31は、水素原子、アルキル基、及びシクロアルキル基からなる群から選択される1価の有機基を表し、そしてr18が2である場合には、2つのX31は、互いに同一でも又は異なっていてもよい。)
で表される1価の有機基であることが好ましい。}
Figure 2014178471
{式中、X32は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基及び炭素数1〜20のシクロアルキル基からなる群から選択される1価の有機基を表す。}
Figure 2014178471
{式中、r19は、それぞれ独立に、0〜2の整数であり、X33は、それぞれ独立に、水素原子又は下記一般式:
Figure 2014178471
(式中、r20は、0〜2の整数であり、X35は、水素原子、アルキル基及びシクロアルキル基からなる群から選択され、そしてr20が2である場合には、2つのX35は、互いに同一でも又は異なっていてもよい。)で表される1価の有機基を表し、そしてX34は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、及び炭素数1〜20のシクロアルキル基からなる群から選択される。}
Figure 2014178471
Figure 2014178471
Examples of the compound represented by the general formula (19) include hydroxy compounds represented by the following formulas (24) to (28).
Figure 2014178471
{Wherein, r16 are each independently an integer of 0 to 2, and X 9 each independently represents a monovalent organic group hydrogen atom or a C 1 to 20, X 9 is a plurality When present, the plurality of X 9 may be the same or different from each other, and X 9 is represented by the following general formula:
Figure 2014178471
(Wherein, the r18, is an integer of 0 to 2, X 31 is a hydrogen atom, an alkyl group, and a monovalent organic radical selected from the group consisting of cycloalkyl, and r18 is 2 In some cases, the two X 31 may be the same or different from each other.)
It is preferable that it is a monovalent organic group represented by these. }
Figure 2014178471
{Wherein X 32 is a monovalent organic group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms and a cycloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Represents. }
Figure 2014178471
{Wherein, r19 are each independently an integer of 0 to 2, X 33 each independently represent a hydrogen atom or the following general formula:
Figure 2014178471
(Wherein, r20 is an integer of 0 to 2, X 35 is a hydrogen atom, alkyl group, and the group consisting of cycloalkyl group and, if r20 is 2, two X 35 is And may be the same or different from each other.), And X 34 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a cycloalkyl having 1 to 20 carbon atoms. Selected from the group consisting of groups. }
Figure 2014178471
Figure 2014178471

上記一般式(24)で表される化合物としては、下記式(29)〜(31)で表されるヒドロキシ化合物が、NQD化物としたときの感度が高く、かつ感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。

Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471
As a compound represented by the said General formula (24), the sensitivity when the hydroxy compound represented by following formula (29)-(31) is made into NQD thing is high, and in the photosensitive resin composition. This is preferable because of low precipitation.
Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471

上記一般式(25)で表される化合物としては、下記式(32)で表されるヒドロキシ化合物が、NQD化物としたときの感度が高く、かつ感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。

Figure 2014178471
As the compound represented by the general formula (25), the hydroxy compound represented by the following formula (32) has high sensitivity when made into an NQD compound and has low precipitation in the photosensitive resin composition. This is preferable.
Figure 2014178471

上記一般式(26)で表される化合物としては、下記式(33)〜(35)で表されるヒドロキシ化合物が、NQD化物としたときの感度が高く、かつ感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。

Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471
As the compound represented by the general formula (26), the hydroxy compounds represented by the following formulas (33) to (35) have high sensitivity when converted into NQD compounds, and in the photosensitive resin composition. This is preferable because of low precipitation.
Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471

上記一般式(20)において、Zは、炭素数1〜20の4価の有機基であればよく、特に限定されないが、感度の観点から、下記式:

Figure 2014178471
で表される構造を有する4価の基であることが好ましい。 In the general formula (20), Z is not particularly limited as long as it is a tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, but from the viewpoint of sensitivity, the following formula:
Figure 2014178471
It is preferable that it is a tetravalent group which has a structure represented by these.

上記一般式(20)で表される化合物の中で、下記式(36)〜(39)で表されるヒドロキシ化合物が、NQD化物としたときの感度が高く、かつ感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。

Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471
Among the compounds represented by the general formula (20), the hydroxy compounds represented by the following formulas (36) to (39) have high sensitivity when converted into NQD compounds, and in the photosensitive resin composition. This is preferable because of its low precipitation.
Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471
Figure 2014178471

上記一般式(21)で表される化合物としては、下記式(40)で表されるヒドロキシ化合物が、NQD化物としたときの感度が高く、かつ感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。

Figure 2014178471
{式中、r40は、それぞれ独立に、0〜9の整数である。} As the compound represented by the general formula (21), the hydroxy compound represented by the following formula (40) has high sensitivity when it is an NQD compound and has low precipitation in the photosensitive resin composition. This is preferable.
Figure 2014178471
{In formula, r40 is an integer of 0-9 each independently. }

上記一般式(22)で表される化合物としては、下記式(41)及び(42)で表されるヒドロキシ化合物が、NQD化物としたときの感度が高く、かつ感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。

Figure 2014178471
Figure 2014178471
As the compound represented by the general formula (22), the hydroxy compounds represented by the following formulas (41) and (42) have high sensitivity when converted into NQD compounds, and in the photosensitive resin composition. This is preferable because of low precipitation.
Figure 2014178471
Figure 2014178471

上記一般式(23)で表される化合物としては、具体的には、下記式(43)で表されるポリヒドロキシ化合物のNQD化物が、感度が高く、かつ感光性樹脂組成物中での析出性が低いことから好ましい。

Figure 2014178471
As the compound represented by the general formula (23), specifically, an NQD product of a polyhydroxy compound represented by the following formula (43) is highly sensitive and precipitates in the photosensitive resin composition. It is preferable because of its low nature.
Figure 2014178471

(C)キノンジアジド基を有する化合物が、1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル基を有する場合、この基は、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基又は1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基のいずれであってもよい。1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基は、水銀灯のi線領域を吸収することができるので、i線による露光に適している。一方で、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基は、水銀灯のg線領域さえも吸収することができるので、g線による露光に適している。   (C) When the compound having a quinonediazide group has a 1,2-naphthoquinonediazidosulfonyl group, this group is a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group or a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group. Either may be sufficient. Since the 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group can absorb the i-line region of a mercury lamp, it is suitable for i-line exposure. On the other hand, the 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group can absorb even the g-line region of a mercury lamp and is suitable for exposure with g-line.

本実施の形態では、露光する波長に応じて、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及び1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル化合物の一方又は双方を選択することが好ましい。また、同一分子中に1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基及び1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を有する1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を用いることもできるし、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と1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル化合物とを混合して使用することもできる。   In this embodiment, it is preferable to select one or both of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester compound and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester compound depending on the wavelength to be exposed. . Further, a 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid ester compound having a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group and a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group in the same molecule can be used, A 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester compound and a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester compound may be mixed and used.

感度及び引っ張り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。

Figure 2014178471
{式中、Qは、水素原子、又は下記式群:
Figure 2014178471
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。}。 Examples of preferable NQD compounds from the viewpoint of physical properties of the cured film such as sensitivity and tensile elongation include those represented by the following general formula group.
Figure 2014178471
{Wherein Q is a hydrogen atom or the following group of formulas:
Figure 2014178471
The naphthoquinone diazide sulfonate group represented by any of the above, but not all Q are hydrogen atoms at the same time. }.

この場合、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。   In this case, 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. It can also be used by mixing with a sulfonyl ester compound.

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.

(C)キノンジアジド基を有する化合物において、ヒドロキシ化合物のナフトキノンジアジドスルホニルエステルの平均エステル化率は、現像コントラストの観点から、10%〜100%であることが好ましく、20%〜100%であることがさらに好ましい。   (C) In the compound having a quinonediazide group, the average esterification rate of the naphthoquinonediazidesulfonyl ester of the hydroxy compound is preferably 10% to 100%, more preferably 20% to 100%, from the viewpoint of development contrast. Further preferred.

実施の形態では、ポジ型感光性樹脂組成物中の(C)キノンジアジド基を有する化合物の配合量は、(A)フェノール樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜70質量部であり、好ましくは1質量部〜40質量部、より好ましくは3質量部〜30質量部、さらに好ましくは5質量部〜30質量部である。この配合量が0.1質量部以上であれば良好な感度が得られ、一方で、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 embodiment, the compounding quantity of the compound which has (C) quinonediazide group in positive photosensitive resin composition is 0.1 mass part-70 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) phenol resin. Preferably, they are 1 mass part-40 mass parts, More preferably, they are 3 mass parts-30 mass parts, More preferably, they are 5 mass parts-30 mass parts. If this compounding amount is 0.1 parts by mass or more, good sensitivity is obtained, while if it is 70 parts by mass or less, the mechanical properties of the cured film are good.

[(D)溶剤]
本実施形態におけるポジ型感光性樹脂組成物には、必要に応じて(D)溶剤を含むことができる。
[(D) Solvent]
The positive photosensitive resin composition in the present embodiment can contain a solvent (D) as necessary.

(D)溶剤としては、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。   Examples of the solvent (D) 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、(D)溶剤の使用量は、(A)フェノール樹脂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 (D) solvent 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 (A) phenol resin. More preferably, it is the range of 125-500 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、(E)架橋剤、熱酸発生剤、シランカップリング剤、染料、溶解促進剤等の各種添加剤を含有させることが可能である。
[Other ingredients]
The photosensitive resin composition of the present invention can contain various additives such as (E) a crosslinking agent, a thermal acid generator, a silane coupling agent, a dye, and a dissolution accelerator, if necessary. .

(E)架橋剤は、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、(A)フェノール樹脂と架橋しうるか、又は架橋剤自身が架橋ネットワークを形成することが出来る化合物をいう。(E)架橋剤は分子内に架橋基を2個以上有する構造を有し、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、及びリフロー処理適用性をさらに向上することが出来る。   (E) The crosslinking agent can be crosslinked with (A) the phenol resin 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. A compound that can be used. (E) The crosslinking agent has a structure having two or more crosslinking groups in the molecule, and can further improve the thermal properties, mechanical properties, and reflow treatment applicability of a cured film formed from the photosensitive resin composition. I can do it.

(E)架橋剤としては、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。   (E) As a crosslinking agent, for example, Cymel (registered trademark) 300, 301, 303, 370, 325, 327, 701, 266, 267, 238, which is a compound containing a methylol group and / or an alkoxymethyl group, 1141, 272, 202, 1156, 1158, 1123, 1170, 1174; UFR65, 300; Mycoat 102, 105 (Mitsui Cytec Co., Ltd.); Nicalac (registered trademark) MX-270, -280, -290; Nicalac MS-11; Nicalak 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 product name, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), NC-3000-H, EPPN-501H, EOCN-1020, NC-7000L, EPPN-201L, XD-1000, EOCN-4600 (above product name, Japan) Manufactured by Kayaku Co., Ltd.), Epicoat (registered trademark) 1001, Epicoat 1007, Epicoat 1009, Epicoat 5050, Epicoat 5051, Epicoat 1031S, Epicoat 180S65, Epicoat 157H70, YX-315-7 (Product name, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EHPE3150, Plaxel G402, PUE101, PUE105 (Product name, 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 (above 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 (trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), Epolite (registered trademark) 70P, Polite 100MF (trade name, 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 (is an isocyanate group-containing compound) (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 (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)等が挙げられるが、上述した様に熱架橋する化合物であれば、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 name, manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), etc. However, it is not limited to these.

(E)架橋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、0.1〜40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引っ張り伸度が良好である。   (E) As a compounding quantity in the case of using a crosslinking agent, 0.1-40 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) phenol resin, 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 stretching of the thermosetting film are stretched. The degree 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、熱により酸を生成する機能を有するオニウム塩等の強酸と塩基とから形成される塩や、イミドスルホナートが挙げられる。   Examples of the thermal acid generator include a salt formed from a strong acid such as an onium salt having a function of generating an acid by heat and a base, and imide sulfonate.

オニウム塩としては、例えば、アリールジアゾニウム塩、ジフェニルヨードニウム塩等のジアリールヨードニウム塩;ジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩等のジ(アルキルアリール)ヨードニウム塩;トリメチルスルホニウム塩のようなトリアルキルスルホニウム塩;ジメチルフェニルスルホニウム塩等のジアルキルモノアリールスルホニウム塩;ジフェニルメチルスルホニウム塩等のジアリールモノアルキルヨードニウム塩;トリアリールスルホニウム塩等が挙げられる。   Examples of the onium salt include diaryliodonium salts such as aryldiazonium salts and diphenyliodonium salts; di (alkylaryl) iodonium salts such as di (t-butylphenyl) iodonium salts; trialkylsulfonium salts such as trimethylsulfonium salts; Examples thereof include dialkyl monoaryl sulfonium salts such as dimethylphenylsulfonium salt; diarylmonoalkyl iodonium salts such as diphenylmethylsulfonium salt; triarylsulfonium salts and the like.

これらの中で、パラトルエンスルホン酸のジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のトリメチルスルホニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のジメチルフェニルスルホニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸のジフェニルメチルスルホニウム塩、ノナフルオロブタンスルホン酸のジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩、カンファースルホン酸のジフェニルヨードニウム塩、エタンスルホン酸のジフェニルヨードニウム塩、ベンゼンスルホン酸のジメチルフェニルスルホニウム塩、トルエンスルホン酸のジフェニルメチルスルホニウム塩等が好ましい。   Among these, di (t-butylphenyl) iodonium salt of paratoluenesulfonic acid, di (t-butylphenyl) iodonium salt of trifluoromethanesulfonic acid, trimethylsulfonium salt of trifluoromethanesulfonic acid, dimethyl of trifluoromethanesulfonic acid Phenylsulfonium salt, diphenylmethylsulfonium salt of trifluoromethanesulfonic acid, di (t-butylphenyl) iodonium salt of nonafluorobutanesulfonic acid, diphenyliodonium salt of camphorsulfonic acid, diphenyliodonium salt of ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid A dimethylphenylsulfonium salt, a diphenylmethylsulfonium salt of toluenesulfonic acid, and the like are preferable.

また、強酸と塩基とから形成される塩としては、上述のオニウム塩の他、次のような強酸と塩基とから形成される塩、例えば、ピリジニウム塩を用いることもできる。強酸としては、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸のようなアリールスルホン酸、カンファースルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸のようなパーフルオロアルキルスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ブタンスルホン酸のようなアルキルスルホン酸等が挙げられる。塩基としては、ピリジン、2,4,6−トリメチルピリジンのようなアルキルピリジン、2−クロロ−N−メチルピリジンのようなN−アルキルピリジン、ハロゲン化−N−アルキルピリジン等が挙げられる。   Moreover, as a salt formed from a strong acid and a base, the salt formed from the following strong acids and a base other than the above-mentioned onium salt, for example, a pyridinium salt can also be used. Strong acids include p-toluenesulfonic acid, arylsulfonic acid such as benzenesulfonic acid, camphorsulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, perfluoroalkylsulfonic acid such as nonafluorobutanesulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid And alkylsulfonic acid such as butanesulfonic acid. Examples of the base include pyridine, alkylpyridines such as 2,4,6-trimethylpyridine, N-alkylpyridines such as 2-chloro-N-methylpyridine, and halogenated-N-alkylpyridines.

イミドスルホナートとしては、例えば、ナフトイルイミドスルホナート、フタルイミドスルホナート等を用いることができるが、熱により酸が発生する化合物であれば限定されない。   As the imide sulfonate, for example, naphthoyl imide sulfonate, phthalimide sulfonate, or the like can be used, but it is not limited as long as it is a compound that generates an acid by heat.

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。   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.

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(アズ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、アズ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(アズ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、アズ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(アズ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(アズ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(アズ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(アズ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(アズ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(アズ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: Sila Ace S810), 3-mercaptopropyltriethoxysilane (manufactured by Azmax Corporation): Trade name SIM6475.0), 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name LS1375, manufactured by Azumax Co., Ltd .: trade name SIM6474.0), mercaptomethyltrimethoxysilane (manufactured by Azumax Corporation: product) Name SIM6473.5C), mercaptomethylmethyldimethoxysilane (manufactured by Azmax 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 Azmax Corporation: trade name SIU9055.0), N- (3-trimethoxysilylpropyl) urea (manufactured by Azmax 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 Azmax Co., Ltd .: trade name SLA0598.0 ), M-aminophenyltrimethoxysilane (Azmax Co., Ltd.) Product name: SLA0599.0), p-aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Asmax Co., Ltd .: product name SLA0599.1) aminophenyltrimethoxysilane (manufactured by Asmax Co., Ltd .: product name SLA0599.2), 2- ( (Trimethoxysilylethyl) pyridine (manufactured by Azmax 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, isobutylmethylphenyl Ranol, 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。

Figure 2014178471
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.
Figure 2014178471

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、(A)フェノール樹脂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 (A) phenol resin.

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、(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。   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 (A) phenol resin.

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 the 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、及びステッパーが特に好ましい。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, the exposed portion 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, 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℃以下がより好ましく、更に好ましくは170℃以上220℃以下である。本発明が提供するポジ型感光性樹脂組成物は、例えば上記温度のような低温での硬化でも十分な膜物性(例えばリフロー処理適用性)を実現できるという利点を有する。   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, more preferably 250 ° C. or lower, and further preferably 170 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. The positive photosensitive resin composition provided by the present invention has an advantage that sufficient film physical properties (for example, reflow treatment applicability) can be realized even when cured at a low temperature such as the above temperature.

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.

<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。
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。
<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. .
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。
なお、各評価項目の測定条件は以下に示すとおりである。
Hereinafter, although this embodiment is concretely demonstrated by a synthesis example, an Example, and a comparative example, this invention is not limited to this.
The measurement conditions for each evaluation item are as shown below.

<引っ張り伸度測定>
本実施形態の伸度測定用サンプルを以下の方法で作製した。最表面にアルミ蒸着層を設けた6インチシリコンウエハー基板に、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。膜厚は大日本スクリーン製造社製膜厚測定装置(ラムダエース)にて測定した。この塗膜を縦型キュア炉VF200B(光洋サーモシステム社製)にて窒素雰囲気下で200℃で1時間加熱し、膜厚10μmの膜を得た。得られた樹脂硬化膜を、ダイシングソーで3mm幅にカットした後に、希塩酸水溶液によりウエハーから剥離し、得られる20本の試料を温度23℃、相対湿度50%の雰囲気に24時間以上静置後、引っ張り試験機(テンシロン)にて伸度を測定した。測定値として最大値を用い、試料数20点の測定値を数平均した。引っ張り試験機の測定条件は以下の通りであった。結果を表2に示す。
<Tensile elongation measurement>
A sample for measuring elongation according to this embodiment was produced by the following method. The photosensitive resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples were spin-coated on a 6-inch silicon wafer substrate provided with an aluminum vapor deposition layer on the outermost surface so that the film thickness after curing was about 10 μm, and 120 ° C. Then, pre-baking was performed on a hot plate 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 Mfg. This coating film was heated at 200 ° C. for 1 hour in a vertical curing furnace VF200B (manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) under a nitrogen atmosphere to obtain a film having a thickness of 10 μm. The obtained cured resin film was cut to a width of 3 mm with a dicing saw, and then peeled off from the wafer with a dilute hydrochloric acid aqueous solution, and the obtained 20 samples were left in an atmosphere at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 24 hours or more. The elongation was measured with a tensile tester (Tensilon). The maximum value was used as the measurement value, and the measurement values of 20 samples were number averaged. The measurement conditions of the tensile tester were as follows. The results are shown in Table 2.

温度:23℃
相対湿度:50%
初期試料長さ:50mm
試験速度:40mm/min
ロードセル定格:2kgf
Temperature: 23 ° C
Relative humidity: 50%
Initial sample length: 50 mm
Test speed: 40 mm / min
Load cell rating: 2kgf

<硬化レリーフパターンの形状評価>
感光性樹脂組成物をシリコンウエハー上にスピンコートし、ホットプレート上において該シリコンウエハー及びスピンコート膜を120℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行い、10μmの膜厚の塗膜を形成した。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。次に、現像機(D−SPIN)により23℃で2.38%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)において、窒素雰囲気下、200℃で1時間に亘って硬化を行い、硬化レリーフパターンを得た。硬化パターンを光学顕微鏡で観察し、下記の基準にて評価した。結果を表2に示す。
○:50μm四方の抜きレリーフパターンが埋まらずに形状を維持している。
×:50μm四方の抜きレリーフパターンが埋まっている。
<Evaluation of shape of cured relief pattern>
The photosensitive resin composition was spin-coated on a silicon wafer, and the silicon wafer and the spin-coated film were pre-baked on a hot plate at 120 ° C. for 180 seconds to form a coating film having a thickness of 10 μm. 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). Next, after developing with a developing machine (D-SPIN) at 23 ° C. using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution AZ-300MIF (manufactured by AZ Electronic Materials), rinsing with pure water, In a vertical curing furnace VF200B (manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.), curing was performed at 200 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain a cured relief pattern. The cured pattern was observed with an optical microscope and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
◯: The 50 μm square relief pattern is maintained without being filled.
X: 50 μm square relief pattern is buried.

<リフローテスト>
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ー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。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200℃1時間硬化を行い、硬化レリーフパターンを得た。後述する比較例7は、上述の硬化レリーフパターンの形状評価で、硬化後パターンくずれが発生したため、このリフローテストは実施していない。
<Reflow test>
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 amount of 500 mJ / cm 2 through a reticle with a test pattern using a stepper NSR2005i8A (manufactured by Nikon Corporation) having an exposure wavelength of i-line (365 nm). 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 200 ° 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. In Comparative Example 7 which will be described later, the pattern evaluation after the curing relief pattern described above caused pattern breakage after curing, so this reflow test was not performed.

得られた硬化レリーフパターンにフラックスWS600(クックソンエレクトロニクス社製)を塗布後、当該パターン付きウエハーを、リフロー炉810−II−5Z(光洋サーモシステム社製)にて、リフロー処理した。リフロー処理条件は、ヒーター温度、コンベア速度を調整し、ウエハーを260℃で30秒以上加熱する条件とした。処理後、水洗浄し、風乾後、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2に記載する。
○:パターン異常の発生がなく、かつ、膜厚変化が10%未満である。
△:パターン異常の発生、又は、膜厚変化10%以上の膜減り又は膨潤、のいずれかが見られる。
×:パターン異常の発生があり、かつ、膜厚変化10%以上の膜減り又は膨潤が見られる。
−:硬化後パターンくずれが発生し、リフローテストを実施していない
{パターン異常:パターンクラック、又は、パターン表面の荒れ}
After applying flux WS600 (Cookson Electronics Co., Ltd.) to the resulting cured relief pattern, the wafer with the pattern was reflowed in a reflow furnace 810-II-5Z (Koyo Thermo System Co., Ltd.). The reflow processing conditions were such that the heater temperature and conveyor speed were adjusted and the wafer was heated at 260 ° C. for 30 seconds or longer. After the treatment, washed with water, air-dried, dried in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH for 5 hours or more, and then the appearance of the cured pattern (observed with an optical microscope) and change in film thickness (stylus type step gauge KLA-Tencor P-15) Was measured). The evaluation criteria are as follows. The results are listed in Table 2.
◯: No pattern abnormality occurs and the film thickness change is less than 10%.
(Triangle | delta): Either generation | occurrence | production of pattern abnormality or film reduction or swelling of 10% or more of film thickness changes is seen.
X: Pattern abnormality occurred and film thickness change or swelling of 10% or more was observed.
−: Pattern breakage occurs after curing, and no reflow test is performed {pattern abnormality: pattern crack or pattern surface roughness}

[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。このA−1のGPC法の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は15,000であった。   Next, the reaction vessel was cooled in the atmosphere, and 100 g of tetrahydrofuran was separately added thereto and stirred. The reaction diluted solution 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 to obtain a copolymer of phloroglucinol / BMMB (phenolic resin). (A-1)) was obtained with a yield of 70%. The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of this GPC method of A-1 was 15,000.

なお各合成例で得られた樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用い、以下の条件で測定し、標準ポリスチレン換算での重量平均分子量を求めた。   In addition, the weight average molecular weight of resin obtained by each synthesis example was measured on condition of the following using gel permeation chromatography (GPC), and calculated | required the weight average molecular weight in standard polystyrene conversion.

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 LiBr/NMP
流速:1ml/min.
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 LiBr / NMP
Flow rate: 1 ml / min.

[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。このA−2のGPC法の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は21,000であった。
[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%. The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of this GPC method of A-2 was 21,000.

[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 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 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。このA−3のGPC法の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は9,900であった。   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%. I got it. The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of GPC method of this A-3 was 9,900.

[合成例4]
<フェノール樹脂(A−5)の合成>
フェノール100質量部、亜麻仁油43質量部及びトリフロオロメタンスルホン酸0.1質量部を混合し、120℃で2時間撹拌し、乾性油変性フェノール誘導体を得た。次いで、上記乾性油変性フェノール誘導体130g、パラホルムアルデヒド16.3g及びシュウ酸1.0gを混合し、90℃で3時間撹拌し反応を行った。次に、120℃に昇温して減圧下で3時間撹拌後、反応液を大気圧下で室温まで冷却し、反応生成物である乾性油変性フェノール樹脂(A−5)を得た。このA−5のGPC法の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は25,000であった。
[Synthesis Example 4]
<Synthesis of phenol resin (A-5)>
100 parts by mass of phenol, 43 parts by mass of linseed oil and 0.1 part by mass of trifluoromethanesulfonic acid were mixed and stirred at 120 ° C. for 2 hours to obtain a dry oil-modified phenol derivative. Next, 130 g of the above dry oil-modified phenol derivative, 16.3 g of paraformaldehyde and 1.0 g of oxalic acid were mixed and stirred at 90 ° C. for 3 hours to carry out a reaction. Next, after heating up to 120 degreeC and stirring under reduced pressure for 3 hours, the reaction liquid was cooled to room temperature under atmospheric pressure, and the dry oil modified phenol resin (A-5) which is a reaction product was obtained. The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of this GPC method of A-5 was 25,000.

[合成例5]
<フェノール樹脂(A−6)の合成>
上記乾性油変性フェノール誘導体130g、パラホルムアルデヒド16.3g及びシュウ酸1.0gを混合し、90℃で3時間撹拌し反応を行った。次いで、120℃に昇温して減圧下で3時間撹拌した後、反応液に無水コハク酸29g及びトリエチルアミン0.3gを加え、大気圧下、100℃で1時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、反応生成物である乾性油変性フェノール樹脂(A−6)を得た。このA−6のGPC法の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は28,000であった。
[Synthesis Example 5]
<Synthesis of phenol resin (A-6)>
The dry oil-modified phenol derivative (130 g), paraformaldehyde (16.3 g) and oxalic acid (1.0 g) were mixed and stirred at 90 ° C. for 3 hours for reaction. Subsequently, after heating up to 120 degreeC and stirring under reduced pressure for 3 hours, 29 g of succinic anhydride and 0.3 g of triethylamine were added to the reaction liquid, and it stirred at 100 degreeC under atmospheric pressure for 1 hour. The reaction solution was cooled to room temperature to obtain a dry oil-modified phenol resin (A-6) as a reaction product. The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of GPC method of this A-6 was 28,000.

[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、トリアゾール化合物(B−1)1質量部、キノンジアジド基を有する化合物(C−1)12質量部、及び架橋剤(E−1)5質量部を、溶剤(D−1)219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2に示す。
[Example 1]
As shown in Table 1, phenol resin (A-1) 100 parts by mass, triazole compound (B-1) 1 part by mass, quinonediazide group-containing compound (C-1) 12 parts by mass, and crosslinking agent (E-1) 5 parts by mass was dissolved in 219 parts by mass of the solvent (D-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 2.

[実施例2〜20]
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2に示す。
[Examples 2 to 20]
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 2.

[比較例1〜7]
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2に示す。
[Comparative Examples 1 to 7]
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 2.

Figure 2014178471
Figure 2014178471

表1に記載の組成は、以下のとおりである。   The composition described in Table 1 is as follows.

<(A)フェノール樹脂>
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:炭素数4〜100の不飽和炭化水素基を有する化合物(乾性油)変性フェノール樹脂、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)=25,000
A−6:炭素数4〜100の不飽和炭化水素基を有する化合物(乾性油)変性フェノール樹脂、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)=28,000
A−7: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)
<(A) Phenolic resin>
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: Compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms (drying oil) modified phenolic resin, polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) = 25,000
A-6: Compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms (drying oil) modified phenolic resin, polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) = 28,000
A-7: Novolac resin, polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) = 10,600 (product name EP-4080G, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.)

<(B)トリアゾール化合物>
B−1:

Figure 2014178471
B−2:
Figure 2014178471
B−3:
Figure 2014178471
B−4:
Figure 2014178471
<(B) Triazole compound>
B-1:
Figure 2014178471
B-2:
Figure 2014178471
B-3:
Figure 2014178471
B-4:
Figure 2014178471

<(C)キノンジアジド基を有する化合物>
C−1:下記式で表される光酸発生剤:

Figure 2014178471
(式中、Qの内83%が以下の:
Figure 2014178471
で表される構造であり、残余が水素原子である。) <(C) Compound having quinonediazide group>
C-1: Photoacid generator represented by the following formula:
Figure 2014178471
(Wherein 83% of Q is the following:
Figure 2014178471
The remainder is a hydrogen atom. )

<(D)溶剤>
D−1:γ―ブチロラクトン(GBL)
<(D) Solvent>
D-1: γ-butyrolactone (GBL)

<(E)架橋剤>
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)
<(E) Crosslinking agent>
E-1: 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., trade name: Nicalak MX-270)

Figure 2014178471
Figure 2014178471

表2に示した結果から分かるように、各実施例においては、低温硬化(200℃)が可能であり、硬化膜の引っ張り伸度に優れ、硬化後、優れたレリーフパターン形状が得られ、硬化レリーフパターン付きウエハーをリフロー処理してもパターン異常のない、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、これらの諸特性に優れた半導体素子用の層間絶縁膜、表面保護膜等を提供することができる。   As can be seen from the results shown in Table 2, in each example, low temperature curing (200 ° C.) is possible, and the cured film has excellent tensile elongation, and after curing, an excellent relief pattern shape is obtained and cured. Even if a wafer with a relief pattern is subjected to a reflow process, an excellent cured film having no pattern abnormality 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 that are excellent in these various characteristics.

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 (14)

(A)フェノール樹脂:100質量部、
(B)下記一般式群(1):
Figure 2014178471
{式中、P1,P2,P3,P4及びP5は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数3〜30の置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のフェニル基、及び、置換又は非置換のベンジル基からなる群から選択される基であり、ここで、P1及びP2は、縮合して置換若しくは非置換のベンゼン環又はヘテロ原子1個を有する6員の複素環を形成してもよい。}で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種のトリアゾール化合物:0.1〜20質量部、並びに
(C)キノンジアジド基を有する化合物:0.1〜70質量部、
を含むポジ型感光性樹脂組成物であって、
前記(A)フェノール樹脂が、
(a1)下記一般式(2):
Figure 2014178471
{式中、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なる群から選択される1価の置換基を表し、bが2又は3である場合には、複数のR1は、互いに同一でも又は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価の脂肪族基、炭素数3〜20の2価の脂環式基、下記一般式(3):
Figure 2014178471
(式中、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、及び炭素数6〜20の芳香族環を有する2価の有機基からなる群から選択される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、並びに、
(a2)エーテル結合、水酸基、エステル結合、カルボキシル基、チオエーテル結合、チオール基、チオエステル結合、スルホ基、スルホニル基、ウレタン結合、ウレア結合、チオウレタン結合、及びチオ尿素結合からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数4〜100の化合物で変性されている、フェノール樹脂、
からなる群から選択される少なくとも1種のフェノール樹脂を含む、ポジ型感光性樹脂組成物。
(A) phenol resin: 100 parts by mass,
(B) The following general formula group (1):
Figure 2014178471
{Wherein P 1 , P 2 , P 3 , P 4 and P 5 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, a carboxyl group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or 1 carbon atom. A group selected from the group consisting of 10 to 10 alkoxy groups, substituted or unsubstituted alicyclic groups having 3 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted phenyl groups, and substituted or unsubstituted benzyl groups, Here, P 1 and P 2 may be condensed to form a substituted or unsubstituted benzene ring or a 6-membered heterocyclic ring having one heteroatom. } At least one triazole compound selected from the group consisting of compounds represented by: 0.1 to 20 parts by mass, and (C) a compound having a quinonediazide group: 0.1 to 70 parts by mass,
A positive photosensitive resin composition comprising:
The (A) phenol resin is
(A1) The following general formula (2):
Figure 2014178471
{Wherein, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 3, 1 ≦ (a + b) ≦ 4, and R 1 is a monovalent organic having 1 to 20 carbon atoms. Represents a monovalent substituent selected from the group consisting of a 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 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 (3):
Figure 2014178471
(Wherein p is an integer of 1 to 10) and selected from the group consisting of a divalent alkylene oxide group and a divalent organic group having an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms. Represents a divalent organic group. }, A phenolic resin having a repeating unit represented by:
(A2) Selected from the group consisting of ether bond, hydroxyl group, ester bond, carboxyl group, thioether bond, thiol group, thioester bond, sulfo group, sulfonyl group, urethane bond, urea bond, thiourethane bond, and thiourea bond A phenol resin modified with a compound of 4 to 100 carbon atoms having at least one functional group,
A positive photosensitive resin composition comprising at least one phenol resin selected from the group consisting of:
前記トリアゾール化合物が、下記一般式群(4):
Figure 2014178471
{式中、P6,P7及びP8は、それぞれ独立に水酸基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、ニトロ基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数3〜20の置換又は非置換の脂環式基、置換又は非置換のフェニル基、及び、置換又は非置換のベンジル基からなる群から選択される基であり、k1,k2及びk3はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、k1,k2及びk3がそれぞれ2又は3である場合には、複数のP6,P7及びP8は互いに同一でも又は異なっていてもよく、P3は前記一般式群(1)で定義したものと同じである。}
で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
The triazole compound is represented by the following general formula group (4):
Figure 2014178471
{Wherein P 6 , P 7 and P 8 are each independently a hydroxyl group, mercapto group, amino group, carboxyl group, nitro group, alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, carbon A group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alicyclic group, a substituted or unsubstituted phenyl group, and a substituted or unsubstituted benzyl group having 3 to 20, k1, k2 and k3 are each When each independently represents an integer of 0 to 3, and k1, k2 and k3 are each 2 or 3, the plurality of P 6 , P 7 and P 8 may be the same or different from each other, and P 3 is The same as defined in the general formula group (1). }
The positive photosensitive resin composition of Claim 1 which is at least 1 sort (s) selected from the group which consists of a compound represented by these.
前記P3が、下記一般式(5):
Figure 2014178471
{式中、hは、1〜5の整数であり、そしてP9は、水素原子、水酸基、カルボキシル基、メルカプト基、炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個の水酸基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、及び少なくとも1個のカルボキシル基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基からなる群から選択される1価の基である。}で表される1価の基、並びに下記一般式(6):
Figure 2014178471
{式中、iは、1〜5の整数であり、そしてP10及びP11はそれぞれ独立に炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個の水酸基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基、少なくとも1個のカルボキシル基で置換された炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖の脂肪族基からなる群から選択される1価の基である。}で表される1価の基からなる群から選択される1価の基である、請求項1又は2に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
The P 3 is represented by the following general formula (5):
Figure 2014178471
{Wherein h is an integer of 1 to 5 and P 9 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a mercapto group, a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one A linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a hydroxyl group and a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with at least one carboxyl group A monovalent group selected from the group. } And the following general formula (6):
Figure 2014178471
{Wherein i is an integer of 1 to 5 and P 10 and P 11 are each independently substituted with a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, at least one hydroxyl group A monovalent group selected from the group consisting of a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms and a linear or branched aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms substituted with at least one carboxyl group It is the basis of. } The positive photosensitive resin composition of Claim 1 or 2 which is a monovalent group selected from the group which consists of a monovalent group represented by these.
前記一般式(2)中のXが、下記一般式(7):
Figure 2014178471
{式中、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、又は炭素数1〜12の1価の有機基であり、n1が2〜4の整数である場合の複数のR6は互いに同一でも又は異なっていてもよい。}で表される2価の基、及び下記一般式(8):
Figure 2014178471
{式中、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(3):
Figure 2014178471
(式中、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、及び下記式群(9):
Figure 2014178471
で表される2価の基からなる群から選択される2価の有機基である。}で表される2価の基からなる群から選択される2価の有機基である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
X in the general formula (2) is the following general formula (7):
Figure 2014178471
{Wherein 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 atoms. A substituted monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, n 1 is an integer of 0 to 4, and when n 1 is an integer of 1 to 4, R 6 is a halogen atom, or a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, more R 6 may be the same or different from each other when n 1 is an integer of 2 to 4. } And the following general formula (8):
Figure 2014178471
{Wherein 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 part or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Represents a monovalent aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, and W is a single bond, an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, or a fluorine atom. A C3-C20 alicyclic group, the following general formula (3):
Figure 2014178471
(Wherein p is an integer of 1 to 10), and the following formula group (9):
Figure 2014178471
A divalent organic group selected from the group consisting of divalent groups represented by the formula: } The positive photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-3 which is a bivalent organic group selected from the group which consists of a bivalent group represented by these.
前記一般式(2)中のXが、下記式(10):
Figure 2014178471
で表される2価の有機基である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
X in the general formula (2) is the following formula (10):
Figure 2014178471
The positive photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-4 which is a bivalent organic group represented by these.
前記一般式(2)中のXが、下記式(11):
Figure 2014178471
で表される2価の有機基である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
X in the general formula (2) is the following formula (11):
Figure 2014178471
The positive photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-5 which is a bivalent organic group represented by these.
前記(A)フェノール樹脂が、下記一般式(12):
Figure 2014178471
{式中、R11は炭化水素基及びアルコキシ基からなる群から選択される炭素数1〜10の1価の基であり、n2は1〜3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の場合には、複数のR11は互いに同一でも又は異なっていてもよい。}で表される繰り返し単位、及び下記一般式(13):
Figure 2014178471
{式中、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なる群から選択される炭素数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の場合には、複数のR12は互いに同一でも又は異なっていてもよく、n6が2又は3の場合には、複数のR13は互いに同一でも又は異なっていてもよい。}で表される繰り返し単位の両方を同一樹脂骨格内に有するフェノール樹脂である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
The (A) phenol resin is represented by the following general formula (12):
Figure 2014178471
{Wherein 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 1 to 3, and n 3 is an integer of 0 to 2. M 1 is an integer of 1 to 500, 2 ≦ (n 2 + n 3 ) ≦ 4, and when n 3 is 2, a plurality of R 11 may be the same as or different from each other. . } And the following general formula (13):
Figure 2014178471
{Wherein 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 is 2 In this case, the plurality of R 12 may be the same or different from each other, and when n 6 is 2 or 3, the plurality of R 13 may be the same or different from each other. } The positive photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-6 which is a phenol resin which has both the repeating units represented by} in the same resin frame | skeleton.
前記(A)フェノール樹脂が前記(a2)フェノール樹脂を含み、かつ前記(a2)フェノール樹脂が、エステル結合及びカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有する炭素数4〜100の化合物で変性されているフェノール樹脂である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The (A) phenol resin contains the (a2) phenol resin, and the (a2) phenol resin has at least one functional group selected from the group consisting of an ester bond and a carboxyl group. The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-7 which is the phenol resin modified | denatured with the compound. 前記(A)フェノール樹脂が前記(a2)フェノール樹脂を含み、かつ前記(a2)フェノール樹脂が、炭素数4〜100の不飽和脂肪酸及び炭素数4〜100の不飽和脂肪酸エステルからなる群から選択される少なくとも1つの化合物で変性されているフェノール樹脂である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The (A) phenol resin includes the (a2) phenol resin, and the (a2) phenol resin is selected from the group consisting of unsaturated fatty acids having 4 to 100 carbon atoms and unsaturated fatty acid esters having 4 to 100 carbon atoms. The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-8 which is the phenol resin modified | denatured with the at least 1 compound. 更に(E)架橋剤:0.1〜40質量部を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   Furthermore, (E) Crosslinking agent: The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-9 containing 0.1-40 mass parts. 以下の工程:
(1)請求項1〜10のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を含むポジ型感光性樹脂層を基板上に形成する工程、
(2)該ポジ型感光性樹脂層を露光する工程、
(3)現像液により露光部を除去して、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。
The following steps:
(1) A step of forming a positive photosensitive resin layer containing the positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10 on a substrate,
(2) a step of exposing the positive photosensitive resin layer;
(3) removing the exposed portion with a developer to obtain a relief pattern; and (4) heat-treating the relief pattern;
A method for producing a cured relief pattern.
請求項11に記載の方法により製造された、硬化レリーフパターン。   A cured relief pattern produced by the method according to claim 11. 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、請求項12に記載の硬化レリーフパターンである、半導体装置。   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 claim 12. 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、請求項12に記載の硬化レリーフパターンである、表示体装置。   A display body device comprising a display body element and a cured film provided on the display body element, wherein the cured film is the cured relief pattern according to claim 12.
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