JP2015196709A - Novolac type phenolic resin and production method thereof, photoresist composition, epoxidized novolac type phenolic resin, epoxy resin composition and cured product - Google Patents

Novolac type phenolic resin and production method thereof, photoresist composition, epoxidized novolac type phenolic resin, epoxy resin composition and cured product Download PDF

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山崎 博人
Hiroto Yamazaki
博人 山崎
貴久 古本
Takahisa Furumoto
貴久 古本
貞昭 黒岩
Sadaaki Kuroiwa
貞昭 黒岩
高林 誠一郎
Seiichiro Takabayashi
誠一郎 高林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novolac type phenolic resin that is excellent in flexibility, heat resistance, solubility and the like, and can be suitably used for various uses, and a production method thereof.SOLUTION: A novolac type phenolic resin comprises a compound represented by formula (1), A comprises a functional group represented by the formula (2-1) or a specific formula, and B comprises a functional group represented by another specific formula.

Description

本発明は、柔軟性、耐熱性及び溶解性などが良好であって、種々の用途に好適に使用することができるノボラック型フェノール樹脂及びその製造方法、並びにそれを用いたフォトレジスト組成物、エポキシ化ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ樹脂組成物、硬化物に関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has a good flexibility, heat resistance, solubility, etc., and can be suitably used for various applications, a novolac type phenol resin, a method for producing the same, a photoresist composition using the same, and an epoxy The present invention relates to a modified novolac type phenol resin, an epoxy resin composition, and a cured product.

ノボラック型フェノール樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤、エポキシ化してエポキシ化ノボラック型フェノール樹脂を得るための原料、ポジ型フォトレジスト組成物のアルカリ可溶性樹脂などの種々の用途で使用されている。   The novolak type phenol resin is used in various applications such as a curing agent for an epoxy resin, a raw material for obtaining an epoxidized novolac type phenol resin by epoxidation, and an alkali-soluble resin for a positive photoresist composition.

例えば、ノボラック型フェノール樹脂を硬化剤として用いたエポキシ樹脂組成物は、作業性が良好であり、その硬化物が優れた特性を有するので、電気・電子部品、構造用材料、接着剤、塗料等の分野で使用されている。   For example, an epoxy resin composition using a novolac-type phenolic resin as a curing agent has good workability, and the cured product has excellent characteristics, so electrical / electronic parts, structural materials, adhesives, paints, etc. Used in the field.

しかし、例えば半導体封止材や積層板等の電気・電子分野においては、鉛フリーのハンダの採用によってリフロー温度がより高温になったために、積層板、層間絶縁材料、封止材料などの半導体パッケージに用いられるエポキシ樹脂組成物に対して、従来品に比較してより高い耐熱性が求められている。また、環境問題への対策として、燃焼時にダイオキシンを発生する可能性があるハロゲンや、発ガン性が疑われるアンチモン等の難燃剤を使用することなしに耐燃焼性(難燃性)を向上することが求められている。さらに、エポキシ樹脂組成物を積層板のマトリックス材料や層間絶縁材料として用いる時には、エポキシ樹脂組成物を溶媒に均一に溶解したワニスとして用いるために、エポキシ樹脂組成物には溶媒に対する可溶性が求められている。   However, in the electrical / electronic field such as semiconductor encapsulants and laminates, the reflow temperature has become higher due to the use of lead-free solder, so semiconductor packages such as laminates, interlayer insulation materials, and encapsulating materials are used. Higher heat resistance is required for the epoxy resin composition used in the present invention compared to conventional products. In addition, as a countermeasure to environmental problems, flame resistance (flame resistance) is improved without using halogens that may generate dioxins during combustion or antimony or other flame retardants that are suspected of causing carcinogenicity. It is demanded. Furthermore, when the epoxy resin composition is used as a matrix material or an interlayer insulating material for a laminate, the epoxy resin composition is required to be soluble in a solvent in order to use the epoxy resin composition as a varnish uniformly dissolved in a solvent. Yes.

また、アルカリ可溶性樹脂としてノボラック型フェノール樹脂が用いられているポジ型フォトレジスト組成物は、例えば0.3μm程度の微細な線幅から数十〜数百μm程度の大きな線幅のパターンを多種多様な基材表面に形成することができる。   In addition, positive photoresist compositions in which novolac type phenolic resins are used as alkali-soluble resins have a wide variety of patterns ranging from fine line widths of about 0.3 μm to large line widths of about several tens to several hundreds of μm, for example. It can be formed on the surface of a simple substrate.

しかし、ポジ型フォトレジスト組成物が使用される半導体製造分野やLCD等の分野では、TFT、STNなどの技術の進展に伴い、形成すべきパターンの線幅がますます微細化され、最近の高精細なTFT表示素子では、線幅の設計寸法が数μmレベルまで要求されつつある。   However, in the fields of semiconductor manufacturing and LCDs where positive photoresist compositions are used, the line widths of patterns to be formed are becoming increasingly finer as technology such as TFT and STN advances, In a fine TFT display element, a design dimension of a line width is being requested to a level of several μm.

ところで、携帯電話などのフレキシブルプリント配線基板の分野においては、ネガ型のドライフィルムフォトレジストが広く使用されている。このドライフィルムフォトレジストの解像度は低く、線幅は30〜300μm程度である。一方、ポジ型フォトレジスト組成物は、解像度は高いけれども、ドライフィルム化しようとすると、膜質が脆くて柔軟性に欠けるために、それをロール状の製品とすることが難しく、また使用時の取扱いが容易ではない。このためにポジ型のドライフィルムフォトレジストは実用化に至っていない。即ち、ポジ型フォトレジストにおいては、柔軟性の改良が求められている。   Incidentally, in the field of flexible printed wiring boards such as cellular phones, negative dry film photoresists are widely used. The resolution of this dry film photoresist is low, and the line width is about 30 to 300 μm. On the other hand, the positive photoresist composition has high resolution, but when it is going to be made into a dry film, it is difficult to make it into a roll product because the film quality is brittle and lacks flexibility. Is not easy. For this reason, a positive dry film photoresist has not been put into practical use. That is, in the positive photoresist, improvement in flexibility is required.

以上の様々な課題を解決するために、フェノール類をビフェニルジイルジメチレン基及びメチレン基で架橋(結合)した化学構造からなるフェノールノボラック樹脂(特許文献1)、又はメチルフェノール類と、グルタルアルデヒド及びアジプアルデヒドのうちの少なくとも一つを含有するジアルデヒド類との縮重合によって、高い柔軟性を示し、且つ高感度や高解像度を可能にするフォトレジスト組成物用のフェノール樹脂を得ること(特許文献2)が提案されている。   In order to solve the above various problems, a phenol novolac resin (Patent Document 1) having a chemical structure obtained by crosslinking (bonding) phenols with a biphenyldiyldimethylene group and a methylene group, or methylphenols, glutaraldehyde and A phenol resin for a photoresist composition that exhibits high flexibility and enables high sensitivity and high resolution by condensation polymerization with dialdehydes containing at least one of adipaldehyde (patented) Document 2) has been proposed.

国際公開第2007/026553号International Publication No. 2007/026553 国際公開第2010/050592号International Publication No. 2010/050592

しかしながら、特許文献1に記載されたノボラック型フェノール樹脂は、より高い耐熱性、溶解性及び柔軟性を十分に得られておらず、特許文献2に記載されたノボラック型フェノール樹脂は、柔軟性の改良が見られるものの、フォトレジスト組成物としての柔軟性が必ずしも十分に改良されたとはいえず、実用化のためには更に柔軟性について改良の余地が必要である。   However, the novolac type phenol resin described in Patent Document 1 has not sufficiently obtained higher heat resistance, solubility and flexibility, and the novolac type phenol resin described in Patent Document 2 is flexible. Although improvement is observed, the flexibility as a photoresist composition is not necessarily improved sufficiently, and there is a need for further improvement in flexibility for practical use.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、柔軟性、耐熱性及び溶解性などが良好であって、様々な用途に好適に使用することができるノボラック型フェノール樹脂及びその製造方法、フォトレジスト組成物、エポキシ化ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ樹脂組成物、硬化物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has a good flexibility, heat resistance, solubility, etc., and can be used suitably for various applications, and a method for producing the same. An object of the present invention is to provide a photoresist composition, an epoxidized novolac-type phenol resin, an epoxy resin composition, and a cured product.

以上の目的を達成するため、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、式(1)で表される化合物を含有することを特徴とするノボラック型フェノール樹脂の柔軟性、耐熱性及び溶解性などが良好であることを見いだした。   In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have conducted extensive research, and as a result, the novolac-type phenol resin is characterized by containing a compound represented by the formula (1), flexibility, heat resistance and dissolution. I found that the sex was good.

Figure 2015196709
(式(1)において、Aはそれぞれ独立に下記一般式(2−1)又は一般式(2−2)で表される官能基からなり、Bは下記一般式(3)で表される官能基からなり、nは0〜100の整数である。)
Figure 2015196709
(In the formula (1), A is independently composed of a functional group represented by the following general formula (2-1) or general formula (2-2), and B is a functional group represented by the following general formula (3). And n is an integer of 0 to 100.)

Figure 2015196709
(式(2−1)において、置換基R1は、それぞれ独立に、炭素数が1〜6の直鎖のアルキル基、炭素数が1〜6の分岐を持つアルキル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基である。また、Xは、2価の基であって、それぞれ独立に、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、およびカルボニル基からなる群より選ばれる2価の基である。)
Figure 2015196709
(In the formula (2-1), each of the substituents R1 is independently a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclohexyl group, or a phenyl group. X is a divalent group, each of which is independently a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an ether group, a thioether group, and a carbonyl group.

Figure 2015196709
Figure 2015196709

Figure 2015196709
(式(3)において、Yはハロゲン原子、アルコキシ基、又は水酸基を表す。)
Figure 2015196709
(In Formula (3), Y represents a halogen atom, an alkoxy group, or a hydroxyl group.)

また、本発明は、式(1)で表される化合物に含まれる式(2−1)と式(2−2)との質量の比[(2−1)/(2−2)]が95/5〜5/95の範囲である前記ノボラック型フェノール樹脂である。   In the present invention, the mass ratio [(2-1) / (2-2)] of the formula (2-1) and the formula (2-2) contained in the compound represented by the formula (1) is It is the said novolak-type phenol resin which is the range of 95 / 5-5 / 95.

また、本発明は、式(4)及び(5)で表されるフェノール類と、式(6)で表される化合物とを縮合反応させることを特徴とするノボラック型フェノール樹脂の製造方法である。   Moreover, this invention is a manufacturing method of the novolak type phenol resin characterized by carrying out the condensation reaction of the phenols represented by Formula (4) and (5), and the compound represented by Formula (6). .

Figure 2015196709
(式(4)において、置換基Rは、それぞれ独立に、炭素数が1〜6の直鎖のアルキル基、炭素数が1〜6の分岐を持つアルキル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基である。また、Xは、2価の基であって、それぞれ独立に、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、およびカルボニル基からなる群より選ばれる2価の基である。)
Figure 2015196709
(In Formula (4), each of the substituents R 1 is independently a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclohexyl group, or a phenyl group. X is a divalent group, each of which is independently a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an ether group, a thioether group, and a carbonyl group.)

Figure 2015196709
Figure 2015196709

Figure 2015196709
(式(6)において、Yはハロゲン原子、アルコキシ基、又は水酸基を表す。)
Figure 2015196709
(In Formula (6), Y represents a halogen atom, an alkoxy group, or a hydroxyl group.)

また、本発明は、前記ノボラック型フェノール樹脂を含有するフォトレジスト組成物である。   Moreover, this invention is a photoresist composition containing the said novolak-type phenol resin.

さらに、本発明は、前記ノボラック型フェノール樹脂をエポキシ化したことを特徴とするエポキシ樹脂であり、そのエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含有して構成されるエポキシ樹脂組成物である。   Furthermore, the present invention is an epoxy resin obtained by epoxidizing the novolac type phenol resin, and an epoxy resin composition comprising the epoxy resin and the phenol resin.

また、本発明は、前記ノボラック型フェノール樹脂とエポキシ樹脂とを含有して構成されたエポキシ樹脂組成物である。   Moreover, this invention is an epoxy resin composition comprised containing the said novolak-type phenol resin and an epoxy resin.

さらにまた、本発明は、前記エポキシ樹脂組成物を硬化させたことを特徴とする硬化物である。   Furthermore, the present invention is a cured product obtained by curing the epoxy resin composition.

以上のように、本発明によれば、柔軟性、耐熱性及び溶解性などが良好であって、様々な用途に好適に使用することができるノボラック型フェノール樹脂及びその製造方法、フォトレジスト組成物、エポキシ化ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ樹脂組成物並びに硬化物を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the novolac-type phenolic resin that has good flexibility, heat resistance, solubility, and the like and can be suitably used for various applications, a method for producing the same, and a photoresist composition An epoxidized novolac-type phenol resin, an epoxy resin composition, and a cured product can be provided.

すなわち、本発明によって、柔軟性、耐熱性、溶解性などが良好なノボラック型フェノール樹脂を得ることができる。このノボラック型フェノール樹脂は、その特性を利用して、エポキシ化ノボラック型フェノール樹脂の原料として好適に使用することができる。また、このノボラック型フェノール樹脂或いはエポキシ化ノボラック型フェノール樹脂を用いて、耐熱性や溶解性に優れるエポキシ樹脂組成物、該組成物からなる硬化物、を好適に得ることができる。更に、アルカリ可溶性樹脂として採用することによって柔軟性が改良されたフォトレジスト組成物を好適に得ることができる。   That is, according to the present invention, a novolac type phenol resin having good flexibility, heat resistance, solubility, and the like can be obtained. This novolac-type phenol resin can be suitably used as a raw material for the epoxidized novolac-type phenol resin by utilizing its characteristics. Moreover, the epoxy resin composition excellent in heat resistance and solubility, and the hardened | cured material which consists of this composition can be obtained suitably using this novolak-type phenol resin or an epoxidized novolak-type phenol resin. Furthermore, a photoresist composition with improved flexibility can be suitably obtained by adopting it as an alkali-soluble resin.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂は、前記式(1)で表されるものである。すなわち、ビスフェノール類(構造)と置換基を有さない3価のフェノール類(構造)とを、ビフェニルジイルジメチレン基で架橋(結合)した化学構造からなり、ビスフェノール類(構造)と置換基を有さない3価のフェノール類(構造)との質量の割合[ビスフェノール構造(2−1)/3価のフェノール構造(2−2)]が好ましくは95/5〜5/95の範囲、より好ましくは90/10〜10/90の範囲であり、さらに好ましくは80/20〜20/80の範囲であり、さらに好ましくは70/30〜70/30の範囲である。ビスフェノール構造の含有する割合が少なくなると、得られるノボラック型フェノール樹脂の柔軟性が低下する。上記(2−1)/(2−2)は、後記式(4)及び式(5)で表されるフェノール類の配合量の比により調整することができる。式(4)及び式(5)で表されるフェノール類は、原料として配合したほぼ全量がノボラック型フェノール樹脂中に取り込まれる。   The novolak-type phenol resin according to the present invention is represented by the formula (1). That is, it consists of a chemical structure in which bisphenols (structure) and trivalent phenols (structure) having no substituent are crosslinked (bonded) with a biphenyldiyldimethylene group. The mass ratio [bisphenol structure (2-1) / trivalent phenol structure (2-2)] to trivalent phenols (structure) not having is preferably in the range of 95/5 to 5/95. Preferably it is the range of 90/10-10/90, More preferably, it is the range of 80/20-20/80, More preferably, it is the range of 70/30-70/30. When the content of the bisphenol structure is reduced, the flexibility of the resulting novolak type phenol resin is lowered. Said (2-1) / (2-2) can be adjusted with ratio of the compounding quantity of phenols represented by postscript Formula (4) and Formula (5). Almost all the phenols represented by the formulas (4) and (5) are incorporated into the novolac type phenol resin as a raw material.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂の製造方法において、前記式(4)で表されるビスフェノール類とは、少なくとも2個のヒドロキシフェニル基を有する化合物であって、特にアルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基からなる2価の基によって、2個のヒドロキシフェニル基(類)が結合している化合物を意味する。具体的には、ビスフェノールA;(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン)、ビスフェノールC;(2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン)、ビスフェノールF;(ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン)、ビスフェノールE;(1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン)、ビスフェノールS;(ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン)、ビスフェノールB;(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン)、ビスフェノールZ;(1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン)、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテルなどがあり、特にビスフェノールA、ビスフェノールC、ビスフェノールZなどが好ましい。ビスフェノール類は、一種類の単独で使用してもよいが、2種類以上の混合物として使用してもよい。   In the method for producing a novolak type phenolic resin according to the present invention, the bisphenol represented by the formula (4) is a compound having at least two hydroxyphenyl groups, particularly an alkylene group, an ether group, or a thioether group. Means a compound in which two hydroxyphenyl group (s) are bonded by a divalent group consisting of a carbonyl group. Specifically, bisphenol A; (2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane), bisphenol C; (2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) propane), bisphenol F; (bis (4-hydroxyphenyl) methane), bisphenol E; (1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane), bisphenol S; (bis (4-hydroxyphenyl) sulfone), bisphenol B; (2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane), bisphenol Z; (1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane), 4,4′-dihydroxybenzophenone, bis (4-hydroxyphenyl) ether, etc. Bisphenol C, bisphenol Z and the like are preferable. Bisphenols may be used alone or as a mixture of two or more.

前記式(5)で表されるフェノール類は、置換基を有さない3価の多価フェノール化合物であり、3価フェノール化合物としては、例えばピロガロール、フロログルシノール等が挙げられる。これら置換基を有さない多価フェノール化合物のうち、入手の容易さ、反応性の高さの点から、ピロガロールが好ましい。これらの3価の多価フェノール化合物は、単独でも、2種以上を併用してもよい。   The phenol represented by the formula (5) is a trivalent polyhydric phenol compound having no substituent, and examples of the trivalent phenol compound include pyrogallol and phloroglucinol. Of these polyhydric phenol compounds not having a substituent, pyrogallol is preferred from the viewpoint of easy availability and high reactivity. These trivalent polyhydric phenol compounds may be used alone or in combination of two or more.

前記式(6)で表されるビフェニルジイルジメチレン構造を含む化合物としては、4,4’−ビス(ハロゲノメチル)ビフェニル、2,4’−ビス(ハロゲノメチル)ビフェニル、2,2’−ビス(ハロゲノメチル)ビフェニル、4,4’−ビス(アルコキシメチル)ビフェニル、2,4’−ビス(アルコキシメチル)ビフェニル、2,2’−ビス(アルコキシメチル)ビフェニル、などを好適に挙げることができる。さらに、一般式(6)で表されるビフェニルジイルジメチレン構造を含む化合物としては、4,4’−ビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、2,4’−ビス(ヒドロキシメチル)ビフェニル、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)ビフェニルなどを好適に挙げることができる。ここで、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられるが、塩素原子が好ましい。また、アルコキシ基としては、特に制限はないが、炭素数1〜6個の脂肪族アルコキシ基が好ましい。具体的には、メトキシ基およびエトキシ基が挙げられる。好ましい具体的な化合物としては、4,4’−ビス(クロロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス(メトキシメチル)ビフェニル、4,4’−ビス(エトキシメチル)ビフェニルが挙げられる。これらの前記式(6)で表されるビフェニルジイルジメチレン構造を含む化合物は、単独で用いても、複数種の混合物を用いてもよい。   Examples of the compound containing a biphenyldiyldimethylene structure represented by the formula (6) include 4,4′-bis (halogenomethyl) biphenyl, 2,4′-bis (halogenomethyl) biphenyl, and 2,2′-bis. (Halogenomethyl) biphenyl, 4,4′-bis (alkoxymethyl) biphenyl, 2,4′-bis (alkoxymethyl) biphenyl, 2,2′-bis (alkoxymethyl) biphenyl, and the like can be preferably exemplified. . Furthermore, as a compound containing the biphenyldiyldimethylene structure represented by the general formula (6), 4,4′-bis (hydroxymethyl) biphenyl, 2,4′-bis (hydroxymethyl) biphenyl, 2,2 ′ -Bis (hydroxymethyl) biphenyl etc. can be mentioned suitably. Here, examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a chlorine atom is preferable. Further, the alkoxy group is not particularly limited, but an aliphatic alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferable. Specific examples include a methoxy group and an ethoxy group. Preferred specific compounds include 4,4'-bis (chloromethyl) biphenyl, 4,4'-bis (methoxymethyl) biphenyl, and 4,4'-bis (ethoxymethyl) biphenyl. These compounds containing a biphenyldiyldimethylene structure represented by the formula (6) may be used alone or in a mixture of plural kinds.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂を製造する縮合反応においては、得られるノボラック型フェノール樹脂が、前記一般式(1)で規定されたAやBの構成や、目的とする重量平均分子量を満たすように、反応原料の使用割合や反応条件が調節される。   In the condensation reaction for producing the novolak-type phenolic resin according to the present invention, the resulting novolak-type phenolic resin satisfies the structure of A and B defined by the general formula (1) and the target weight average molecular weight. In addition, the use ratio of reaction raw materials and reaction conditions are adjusted.

前記式(4)と前記式(5)で表されるフェノール類と、前記式(6)で表される化合物からなる架橋成分との使用モル比[フェノール類/架橋成分]を、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.5〜3.0、更に好ましくは0.7〜2.8、特に好ましくは0.9〜2.5、最も好ましくは0.9〜2.4とすることが、柔軟性を十分に改良したノボラック型フェノール樹脂を得ることができるので好ましい。モル比[フェノール類/架橋成分]が3.0を超えると、ノボラック型フェノール樹脂の柔軟性を必ずしも十分に向上することができないし、溶解速度が大きくなってアルカリ溶解の制御が難しくなり、高解像度や高残膜率を達成することが難しくなるので好ましくない。また、0.5未満になると、アルカリ溶液に不溶になって感度が低下し実用性に欠ける場合がある。ノボラック型フェノール樹脂のアルカリ溶解速度を30〜8000Å/s、好ましくは50〜3000Å/sとすることが、高い柔軟性を示し且つ高解像度や高残膜率を兼ね備えた、ノボラック型フェノール樹脂を得ることができるので好ましい。また、[フェノール類/架橋成分]を調整することによって、フェノール類に対する架橋基であるビフェニルジイルジメチレン構造の含有量を規定でき、その結果としてノボラック型フェノール樹脂の分子量を制御することができる。   The use molar ratio [phenols / crosslinking component] of the phenols represented by the formula (4) and the formula (5) and the crosslinking component comprising the compound represented by the formula (6) is preferably 0. 0.5 or more, more preferably 0.5 to 3.0, still more preferably 0.7 to 2.8, particularly preferably 0.9 to 2.5, and most preferably 0.9 to 2.4. However, it is preferable because a novolac type phenol resin having sufficiently improved flexibility can be obtained. When the molar ratio [phenols / crosslinking component] exceeds 3.0, the flexibility of the novolak type phenolic resin cannot be improved sufficiently, and the dissolution rate is increased, making it difficult to control alkali dissolution. Since it becomes difficult to achieve resolution and a high residual film ratio, it is not preferable. On the other hand, if it is less than 0.5, it may become insoluble in an alkaline solution, resulting in a decrease in sensitivity and lack of practicality. When the alkali dissolution rate of the novolak type phenol resin is 30 to 8000 kg / s, preferably 50 to 3000 kg / s, a novolak type phenol resin that exhibits high flexibility and has high resolution and a high residual film ratio is obtained. This is preferable. Further, by adjusting [phenols / crosslinking component], the content of the biphenyldiyldimethylene structure, which is a crosslinking group for the phenols, can be defined, and as a result, the molecular weight of the novolak type phenolic resin can be controlled.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂は、前記式(4)と前記式(5)で表されるフェノール類と、前記式(6)で表される化合物からなる架橋成分とを縮重合反応することによって容易に得ることができる。   The novolak-type phenolic resin according to the present invention includes a polycondensation reaction between the phenols represented by the formula (4) and the formula (5) and a crosslinking component composed of the compound represented by the formula (6). Can be easily obtained.

縮重合反応においては、酸触媒を好適に使用することができる。酸触媒としては、フェノール成分と架橋成分とを反応させる能力のあるものであれば、特に限定されることなく使用可能である。例えばシュウ酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸などの有機スルホン酸、塩酸、硫酸などの無機酸などを使用できる。酸触媒の使用量は、フェノール類に対して、0.01〜5重量%である。フォトレジスト組成物用に使用する場合には、その特性の向上のために極力少ない方が好ましい。樹脂中に酸触媒が残存するとフォトレジスト組成物の特性に弊害を及ぼすことがあるためである。このため、縮重合反応が終了した後で、アミン類または無機アルカリを使用して反応混合物中の酸触媒を中和することが好ましい。   In the condensation polymerization reaction, an acid catalyst can be preferably used. Any acid catalyst can be used without particular limitation as long as it has the ability to react a phenol component and a crosslinking component. For example, organic sulfonic acids such as oxalic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid can be used. The usage-amount of an acid catalyst is 0.01 to 5 weight% with respect to phenols. When used for a photoresist composition, it is preferable that the amount is as small as possible in order to improve its properties. This is because the acid catalyst remaining in the resin may adversely affect the characteristics of the photoresist composition. For this reason, after completion of the condensation polymerization reaction, it is preferable to neutralize the acid catalyst in the reaction mixture using an amine or an inorganic alkali.

縮重合反応の反応温度は、特に限定されないが、好ましくは60〜160℃、より好ましくは80〜140℃である。60℃より低いと重合が進みにくく、160℃より高いと反応の制御が難しくなる場合があり、目的のノボラック型フェノール樹脂を安定的に得ることが難しくなる。   The reaction temperature of the condensation polymerization reaction is not particularly limited, but is preferably 60 to 160 ° C, more preferably 80 to 140 ° C. When the temperature is lower than 60 ° C., the polymerization is difficult to proceed, and when the temperature is higher than 160 ° C., it may be difficult to control the reaction, and it becomes difficult to stably obtain the desired novolak type phenol resin.

縮重合反応には、必要に応じて反応溶媒を使用することができる。反応溶媒としては、フェノール成分及び架橋成分を溶解し易い水が好適に用いられるが、場合によっては反応に悪影響を及ぼさない有機溶媒を使用することもできる。このような有機溶媒としては、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン等のエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類等が挙げられる。これらの反応溶媒の使用量は、通常、反応原料100質量部に対して、20〜1000質量部の割合である。   In the condensation polymerization reaction, a reaction solvent can be used as necessary. As the reaction solvent, water that easily dissolves the phenol component and the crosslinking component is preferably used, but an organic solvent that does not adversely influence the reaction may be used in some cases. Examples of such organic solvents include ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, and 1,2-diethoxyethane; esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate; and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Can be mentioned. The usage-amount of these reaction solvents is a ratio of 20-1000 mass parts normally with respect to 100 mass parts of reaction raw materials.

縮重合反応の反応時間は、反応温度にもよるが、通常は20時間以内である。また、縮重合反応の反応圧力は、通常は常圧下で行われるが、若干の加圧ないし減圧下でも行うことができる。   The reaction time of the condensation polymerization reaction is usually within 20 hours, although it depends on the reaction temperature. The reaction pressure for the polycondensation reaction is usually carried out under normal pressure, but can also be carried out under slight pressure or reduced pressure.

縮重合応終了後の後処理は、反応混合物に塩基を添加して酸触媒を中和し、続いて酸触媒を除去するために水を加えて水洗を実施することが好ましい。   In the post-treatment after completion of the polycondensation reaction, it is preferable to add a base to the reaction mixture to neutralize the acid catalyst, and then add water to remove the acid catalyst and perform washing with water.

酸触媒の中和のための塩基としては、特に限定されることはなく、酸触媒を中和し、水に可溶となる塩を形成するものであれば使用可能である。塩基としては、例えば、金属水酸化物、金属炭酸塩などの無機塩基ならびにアミンや有機アミンなどの有機塩基が挙げられる。無機塩基としては、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムや炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウムが挙げられる。有機塩基のアミンあるいは有機アミンの具体例としては、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジエチルアミン、トリブチルアミンなどが挙げられる。好ましくは有機アミンが使用される。塩基の使用量は、酸触媒を中和し、反応系内のpHを4〜8の範囲にする量で使用することが好ましい。   The base for neutralizing the acid catalyst is not particularly limited, and any base that neutralizes the acid catalyst and forms a salt that is soluble in water can be used. Examples of the base include inorganic bases such as metal hydroxides and metal carbonates, and organic bases such as amines and organic amines. Specific examples of the inorganic base include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, and calcium carbonate. Specific examples of organic base amines or organic amines include ammonia, trimethylamine, triethylamine, diethylamine, and tributylamine. Preferably organic amines are used. It is preferable to use the base in such an amount that the acid catalyst is neutralized and the pH in the reaction system is in the range of 4-8.

水洗における水洗水の量と水洗の回数は、特に限定されない。酸触媒をレジスト用組成物としての実使用に影響ない程度の量まで除去するには、水洗回数としては1〜5回程度である。   The amount of washing water and the number of washings are not particularly limited. In order to remove the acid catalyst to an amount that does not affect the actual use as a resist composition, the number of washings is about 1 to 5 times.

水洗の温度は、特に限定されないが、触媒除去の効率と作業性の観点から40〜95℃で行うのが好ましい。水洗中、樹脂と水洗水の分離が悪い場合は、樹脂の粘度を低下させる溶媒の添加や水洗温度を上昇させることが効果的である。このような溶媒は、フェノール樹脂を溶解し、粘度を低下させるものであれば特に限定されることなく使用することができる。   The temperature of washing with water is not particularly limited, but it is preferably 40 to 95 ° C. from the viewpoint of catalyst removal efficiency and workability. When the resin and the washing water are poorly separated during washing with water, it is effective to add a solvent that lowers the viscosity of the resin and raise the washing temperature. Such a solvent can be used without particular limitation as long as it dissolves the phenol resin and lowers the viscosity.

酸性触媒を中和及び水洗により除去した後、例えば、反応系の温度を130〜230℃に上げて、20〜50torrの減圧下で、反応系内に存在する未反応原料、有機溶媒等の揮発分を留去して、本発明に係るノボラック型フェノール樹脂を得ることができる。   After removing the acidic catalyst by neutralization and washing with water, for example, the temperature of the reaction system is raised to 130 to 230 ° C., and the volatilization of unreacted raw materials, organic solvents, etc. present in the reaction system under a reduced pressure of 20 to 50 torr. The novolak type phenol resin according to the present invention can be obtained by distilling off the fraction.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂の重量平均分子量は、特に限定されない。通常は300〜100000程度である。フォトレジスト組成物用に用いる場合には、フォトレジスト組成物の性能やハンドリング性から、1000〜100000が好ましく、3000〜50000がより好ましく、5000〜10000が更に好ましい。重量平均分子量が1000より小さい場合は感度が高すぎる場合があり、100000より大きい場合は感度が低い場合がある。   The weight average molecular weight of the novolak type phenol resin according to the present invention is not particularly limited. Usually, it is about 300 to 100,000. When using it for a photoresist composition, 1000-100,000 are preferable, 3000-50000 are more preferable, and 5000-10000 are still more preferable from the performance and handling property of a photoresist composition. When the weight average molecular weight is less than 1000, the sensitivity may be too high, and when it is greater than 100,000, the sensitivity may be low.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂は、通常のノボラック型フェノール樹脂と同様に、様々な分野で使用することができる。   The novolak-type phenol resin according to the present invention can be used in various fields in the same manner as ordinary novolak-type phenol resins.

例えば、エポキシ樹脂の硬化剤として使用する場合には、公知の方法に従ってエポキシ樹脂と混合して、エポキシ樹脂組成物とすることができる。このエポキシ樹脂組成物は、電子部品の絶縁保護膜、層間絶縁材料、封止材料などや、導電ペースト、接着剤、複合材料の結着材などとして好適に用いることができる。   For example, when used as a curing agent for an epoxy resin, it can be mixed with an epoxy resin according to a known method to obtain an epoxy resin composition. This epoxy resin composition can be suitably used as an insulating protective film for electronic parts, an interlayer insulating material, a sealing material, a conductive paste, an adhesive, a binder for composite materials, and the like.

また、本発明に係るノボラック型フェノール樹脂は、公知の方法によってエポキシ化することによってエポキシ化ノボラック型フェノール樹脂を得て、そのエポキシ化ノボラック型フェノール樹脂とフェノール樹脂とを混合することによって、エポキシ樹脂組成物を得ることができる。   Further, the novolak type phenolic resin according to the present invention is obtained by epoxidizing by a known method to obtain an epoxidized novolac type phenolic resin, and mixing the epoxidized novolac type phenolic resin and the phenolic resin to obtain an epoxy resin. A composition can be obtained.

エポキシ化の例として、本発明に係るノボラック型フェノール樹脂をエピハロヒドリンと公知の方法、例えばエピクロルヒドリンと水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物との存在下、10〜120℃で、グリシジルエーテル化反応させる方法によって、エポキシ化ノボラック型フェノール樹脂を得ることができる。   As an example of epoxidation, the novolak-type phenol resin according to the present invention is subjected to glycidyl etherification reaction at 10 to 120 ° C. in the presence of epihalohydrin and a known method, for example, epichlorohydrin and an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide. Depending on the method, an epoxidized novolac-type phenol resin can be obtained.

このエポキシ化ノボラック型フェノール樹脂も、例えばアミン系硬化剤、アミド系硬化剤、三無水物系硬化剤、或いはノボラック型フェノール樹脂系硬化剤などと、公知の方法に従って混合してエポキシ樹脂組成物とし、前記と同じような用途に好適に用いることができる。   This epoxidized novolac type phenol resin is also mixed with, for example, an amine-based curing agent, an amide-based curing agent, a dianhydride-based curing agent, or a novolac-type phenol resin-based curing agent according to a known method to obtain an epoxy resin composition. , And can be suitably used for the same applications as described above.

これらのエポキシ樹脂組成物は、必要に応じて、例えばトリフェニルホスフィンのような硬化促進剤を含み、更に無機充填材、離型剤、着色剤、カップリング剤、難燃剤などの通常のエポキシ樹脂組成物が含有する添加剤を好適に含有できる。また、これらのエポキシ樹脂組成物は、加熱処理することによって硬化反応を起こして硬化物を形成することができる。   These epoxy resin compositions contain a curing accelerator such as triphenylphosphine, if necessary, and further, ordinary epoxy resins such as inorganic fillers, mold release agents, colorants, coupling agents, flame retardants, etc. The additive which a composition contains can be contained suitably. Moreover, these epoxy resin compositions can raise | generate a hardening reaction by heat-processing, and can form hardened | cured material.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂は、特に高い柔軟性を示し且つ高解像度や高残膜率を兼ね備えたフォトレジスト組成物用として好適に使用することができる。   The novolak-type phenolic resin according to the present invention can be suitably used for a photoresist composition that exhibits particularly high flexibility and has both high resolution and a high residual film ratio.

本発明に係るフォトレジスト組成物は、限定するものではないが、本発明に係るノボラック型フェノール樹脂(A)を好ましくは5〜40重量%、より好ましくは10〜25重量%含有する。本発明に係るレジスト用組成物は、さらに感光剤(B)を含有する。感光剤(B)としては、ノボラック型フェノール樹脂を含むフォトレジストの感光剤として公知のものを使用できる。例えばキノンジアジド基を有するキノンジアジド化合物が好ましく、特に1,2−キノンジアジド化合物又はその誘導体が好ましい。キノンジアジド化合物を用いることで、露光した部分は溶解促進効果によりアルカリ溶解速度が大きくなり、逆に露光しない部分は溶解抑制効果によりアルカリ溶解速度が小さくなり、この露光部と未露光部の溶解速度の差によって、コントラストの高い、シャープなレジストパターンを得ることができる。   The photoresist composition according to the present invention includes, but is not limited to, the novolac type phenol resin (A) according to the present invention, preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 25% by weight. The resist composition according to the present invention further contains a photosensitizer (B). As the photosensitizer (B), known photosensitizers for photoresists containing novolak-type phenolic resins can be used. For example, a quinonediazide compound having a quinonediazide group is preferable, and a 1,2-quinonediazide compound or a derivative thereof is particularly preferable. By using a quinonediazide compound, the exposed portion has a higher alkali dissolution rate due to the dissolution promoting effect, and conversely, the non-exposed portion has a lower alkali dissolution rate due to the dissolution inhibiting effect. Due to the difference, a sharp resist pattern with high contrast can be obtained.

キノンジアジド化合物としては、従来キノンジアジド−ノボラック系フォトレジスト組成物で用いられている公知の化合物を用いることができる。このようなキノンジアジド基を含む化合物としては、ナフトキノンジアジドスルホン酸クロライドやベンゾキノンジアジドスルホン酸クロライド等と、これらの酸クロライドと縮合反応可能な官能基を有する化合物とを反応させることによって得られた化合物が好ましい。ここで酸クロライドと縮合可能な官能基としては水酸基、アミノ基等があげられるが、特に水酸基が好適である。酸クロライドと縮合可能な水酸基を有する化合物としては、例えばハイドロキノン、レゾルシン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4,6’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン等のヒドロキシベンゾフェノン類、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)プロパン等のヒドロキシフェニルアルカン類、4,4’,3”,4”−テトラヒドロキシ−3,5,3’,5’−テトラメチルトリフェニルメタン、4,4’,2”,3”,4”−ペンタヒドロキシ−3,5,3’,5’−テトラメチルトリフェニルメタン等のヒドロキシトリフェニルメタン類などを挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、また2種以上を組合せて用いてもよい。   As the quinonediazide compound, known compounds conventionally used in quinonediazide-novolak photoresist compositions can be used. Examples of the compound containing a quinonediazide group include compounds obtained by reacting naphthoquinonediazidesulfonic acid chloride, benzoquinonediazidesulfonic acid chloride, and the like with a compound having a functional group capable of undergoing a condensation reaction with these acid chlorides. preferable. Here, examples of the functional group capable of condensing with an acid chloride include a hydroxyl group and an amino group, and a hydroxyl group is particularly preferred. Examples of the compound having a hydroxyl group capable of condensing with acid chloride include hydroquinone, resorcin, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,6-trihydroxybenzophenone, 2,4,4 '-Trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ', 3,4,6'-pentahydroxybenzophenone, etc. Hydroxyphenyl alkanes such as hydroxybenzophenones, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, bis (2,4-dihydroxyphenyl) propane, 4,4 ′ , 3 ", 4" -tetrahydroxy-3,5,3 ', Hydroxytriphenylmethanes such as' -tetramethyltriphenylmethane, 4,4 ', 2 ", 3", 4 "-pentahydroxy-3,5,3', 5'-tetramethyltriphenylmethane These may be used alone or in combination of two or more.

酸クロライドであるナフトキノンジアジドスルホン酸クロライドやベンゾキノンジアジドスルホン酸クロライドの具体例としては、例えば、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルフォニルクロライド、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルフォニルクロライドなどが好ましいものとして挙げられる。   Specific examples of naphthoquinone diazide sulfonic acid chloride and benzoquinone diazide sulfonic acid chloride that are acid chlorides include, for example, 1,2-naphthoquinone diazide-5-sulfonyl chloride, 1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonyl chloride, and the like. As mentioned.

感光剤(B)の配合量は、ノボラック型フェノール樹脂(A)100質量部に対して、5〜50質量部が好ましく、より好ましくは10〜40質量部である。感光剤(B)の配合量が5質量部よりも少ないと、感光性樹組成物として十分な感度が得られないことがあり、また、50質量部よりも多いと成分の析出の問題が起こることがあるので好ましくない。   The blending amount of the photosensitive agent (B) is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the novolac type phenol resin (A). When the blending amount of the photosensitizer (B) is less than 5 parts by mass, sufficient sensitivity as a photosensitive tree composition may not be obtained, and when it exceeds 50 parts by mass, a problem of precipitation of components occurs. This is not preferable.

本発明に係るレジスト組成物は、ノボラック型フェノール樹脂(A)及び感光剤(B)の他に、フォトレジスト組成物の慣用成分である、酸化防止剤等の安定剤、可塑剤、界面活性剤、密着性向上剤、溶解促進剤、溶解阻害剤などを好適に含有することができる。   The resist composition according to the present invention includes, in addition to the novolak-type phenol resin (A) and the photosensitive agent (B), a stabilizer such as an antioxidant, a plasticizer, and a surfactant, which are conventional components of a photoresist composition. An adhesion improver, a dissolution accelerator, a dissolution inhibitor and the like can be suitably contained.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂を使用したフォトレジスト組成物は、ドライフィルム化が可能性あり、また高集積半導体を製造する際のリソグラフィー工程、液晶用の薄膜フィルムトランジスター(TFT)、フレキシブルディスプレイ及びフレキシブルプリント配線板等の微細加工工程において、好適に使用することができる。   The photoresist composition using the novolac-type phenolic resin according to the present invention can be formed into a dry film, and is a lithography process for producing a highly integrated semiconductor, a thin film transistor (TFT) for liquid crystal, a flexible display, and It can be suitably used in a fine processing step such as a flexible printed wiring board.

本発明に係るノボラック型フェノール樹脂をフォトレジスト組成物に使用する場合、前記ノボラック型フェノール樹脂の重量平均分子量は、1000以上100000以下であることが好ましく、3000以上50000以下であることがより好ましく、5000以上10000以下であることがさらに好ましい。   When the novolak type phenolic resin according to the present invention is used in a photoresist composition, the weight average molecular weight of the novolac type phenolic resin is preferably 1000 or more and 100,000 or less, more preferably 3000 or more and 50000 or less, More preferably, it is 5000 or more and 10,000 or less.

以下に実施例等により、本発明についてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ノボラック型フェノール樹脂の分析方法とその物性の評価方法は以下の通りである。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to these examples.
The analysis method of novolac type phenol resin and the evaluation method of the physical properties are as follows.

(1)重量平均分子量(GPC測定方法)
型式 : HLC−8220 東ソー(株)製
カラム : TSK−GEL Hタイプ G2000H×L 4本
G3000H×L 1本
G4000H×L 1本
測定条件: カラム圧力 13.5MPa
溶離液 : テトラヒドロフラン(THF)フローレート 1ml/min
温度 : 40℃
検出器 : スペクトロフォトメーター(UV−8020)RANGE 2.56
WAVE LENGTH : 254nm とRI
インジェクション量 : 100μmL
試料濃度 : 5mg/mL
(1) Weight average molecular weight (GPC measurement method)
Model: HLC-8220 Tosoh Co., Ltd. column: TSK-GEL H type G2000H × L 4 G3000H × L 1 G4000H × L 1 Measurement condition: Column pressure 13.5 MPa
Eluent: Tetrahydrofuran (THF) flow rate 1 ml / min
Temperature: 40 ° C
Detector: Spectrophotometer (UV-8020) RANGE 2.56
WAVE LENGTH: 254nm and RI
Injection volume: 100 μmL
Sample concentration: 5 mg / mL

(2)ノボラック型フェノール樹脂のアルカリ溶解速度の評価方法
ノボラック型フェノール樹脂3gをPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)9gに溶解し、樹脂溶液を調合した。これらを0.2ミクロンメンブレンフィルターで濾過した。これを4インチシリコンウェハー上に約1.5μmの厚みになるようにスピンコーターで塗布し、110℃で60秒間ホットプレート上で乾燥させた。次いで現像液(1.60%テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液)を用い、完全に膜が消失するまでの時間を計測した。初期膜厚を溶解するまでの時間で割った値を溶解速度とした。
(2) Evaluation method of alkali dissolution rate of novolac type phenol resin≫
3 g of novolak type phenol resin was dissolved in 9 g of PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) to prepare a resin solution. These were filtered through a 0.2 micron membrane filter. This was coated on a 4 inch silicon wafer with a spin coater to a thickness of about 1.5 μm, and dried on a hot plate at 110 ° C. for 60 seconds. Next, using a developing solution (1.60% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution), the time until the film completely disappeared was measured. The value obtained by dividing the initial film thickness by the time until dissolution was taken as the dissolution rate.

フォトレジスト組成物(感光性組成物)の調製方法、得られた組成物の感光剤溶解性、塗布性、柔軟性、残膜率(%)、及び解像度の評価方法は以下のとおりである。   A method for preparing a photoresist composition (photosensitive composition), a method for evaluating the photosensitizer solubility, coatability, flexibility, remaining film ratio (%), and resolution of the obtained composition are as follows.

(3)フォトレジスト組成物の調製
ノボラック型フェノール樹脂10gとナフトキノン1,2−ジアジド−5−スルホン酸の2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンエステル2.5gとをPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)37.5gに溶解し、フォトレジスト組成物とした。
(3) Preparation of photoresist composition≫
10 g of novolac-type phenol resin and 2.5 g of 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone ester of naphthoquinone 1,2-diazide-5-sulfonic acid are dissolved in 37.5 g of PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate). A photoresist composition was obtained.

(4)フォトレジスト組成物柔軟性評価
得られたノボラック型フェノール樹脂をPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)に溶解し、樹脂溶液を調合した。これらを0.2ミクロンメンブレンフィルターで濾過した。これを厚さ50μmのポリイミドフィルム上に約5.0μmの厚みになるように塗布し、110℃で90秒間ホットプレート上で乾燥させた。乾燥後、レジスト表面の状態を観察しハジキの有無で塗布性を評価した。
次いで、現像液(2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液)を用い、60秒間浸漬した。リンス、乾燥させた後、180度に折り曲げて、折り曲げ箇所の状態を下記基準で目視及び顕微鏡(1000倍)により観察し評価した。
○:顕微鏡観察でレジスト膜にヒビ割れはない。
△:目視観察ではレジスト膜にヒビ割れはないが、顕微鏡観察ではレジスト膜にヒビ割れがある(柔軟性を有するフォトレジスト組成物として実用化は困難)。
×:目視観察でレジスト膜にヒビ割れがある。
(4) Photoresist composition flexibility evaluation≫
The obtained novolac-type phenol resin was dissolved in PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) to prepare a resin solution. These were filtered through a 0.2 micron membrane filter. This was applied on a polyimide film having a thickness of 50 μm so as to have a thickness of about 5.0 μm, and dried on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds. After drying, the state of the resist surface was observed, and the applicability was evaluated based on the presence or absence of cissing.
Subsequently, it was immersed for 60 seconds using the developing solution (2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). After rinsing and drying, bending was performed at 180 degrees, and the state of the bent portion was observed and evaluated visually and under a microscope (1000 times) according to the following criteria.
○: There is no crack in the resist film by microscopic observation.
Δ: The resist film is not cracked by visual observation, but the resist film is cracked by microscopic observation (practical use as a flexible photoresist composition is difficult).
X: The resist film is cracked by visual observation.

(5)フォトレジスト組成物の残膜率・解像度の評価方法
前記フォトレジスト組成物を0.2ミクロンメンブレンフィルターで濾過し、これを4インチシリコンウェハー上に約1.5μの厚みになるようにスピンコーターで塗布し、110℃、60秒間ホットプレート上で乾燥させた。その後、縮小投影露光装置を用い、露光時間を段階的に変えて露光した。次いで現像液(2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液)を用い、60秒間現像し、リンス、乾燥を行なった。残膜率とは、現像後の感光性樹脂の膜厚と現像前の感光性樹脂の膜厚の比であり、下記式により表される値である。
残膜率(%)=(現像後の感光性樹脂の膜厚/現像前の感光性樹脂の膜厚)×100
また、解像度は、テストチャートマスクを用い、下記基準で評価した。
○:4.0μライン&スペースが解像できる。
×:4.0μライン&スペースが解像できない。
(5) Evaluation method of remaining film ratio and resolution of photoresist composition≫
The photoresist composition is filtered through a 0.2 micron membrane filter, which is coated on a 4 inch silicon wafer with a spin coater to a thickness of about 1.5 μm, and dried on a hot plate at 110 ° C. for 60 seconds. I let you. Thereafter, exposure was performed using a reduced projection exposure apparatus while changing the exposure time stepwise. Next, using a developer (2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution), development was performed for 60 seconds, followed by rinsing and drying. The remaining film ratio is a ratio between the film thickness of the photosensitive resin after development and the film thickness of the photosensitive resin before development, and is a value represented by the following formula.
Residual film ratio (%) = (photosensitive resin film thickness after development / photosensitive resin film thickness before development) × 100
The resolution was evaluated according to the following criteria using a test chart mask.
○: 4.0 μ line & space can be resolved.
X: 4.0 μ line & space cannot be resolved.

〔実施例1〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、ビスフェノールA27g(0.12モル)、ピロガロール3g(0.02モル)、4,4’−ビス(メトキシメチル)ビフェニル(以下、4,4’−BMMBと略記することもある。)13.77g(0.06モル)、及び触媒のパラトルエンスルホン酸0.15gを入れ、100℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.15g添加し、イオン交換水33gを添加して攪拌し、静置した。静置することにより分離した分離水のpHを5.5〜7.0となるように調整し、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、150℃まで昇温して脱水した後、30torrで1時間減圧蒸留を行って水分などを除去し、ノボラック型フェノール樹脂32gを得た。
[Example 1]
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, 27 g (0.12 mol) of bisphenol A, 3 g (0.02 mol) of pyrogallol, 4,4′-bis (methoxymethyl) biphenyl (hereinafter, (It may be abbreviated as 4,4′-BMMB.) 13.77 g (0.06 mol) and 0.15 g of catalyst paratoluenesulfonic acid were added and reacted at 100 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.15 g of triethylamine was added, 33 g of ion-exchanged water was added, stirred and allowed to stand. The pH of the separated water separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. and dehydrated, followed by distillation under reduced pressure at 30 torr for 1 hour to remove moisture and the like, thereby obtaining 32 g of a novolac type phenol resin.

〔実施例2〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、ビスフェノールA21g(0.09モル)、ピロガロール9g(0.07モル)、4,4’−BMMB19.79g(0.08モル)、及び触媒のパラトルエンスルホン酸0.15gを入れ、100℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.15g添加し、イオン交換水33gを添加して攪拌し、静置した。静置することにより分離した分離水のpHを5.5〜7.0となるように調整し、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、150℃まで昇温して脱水した後、30torrで1時間減圧蒸留を行って水分などを除去し、ノボラック型フェノール樹脂28gを得た。
[Example 2]
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / discharging outlet and a stirrer, 21 g (0.09 mol) of bisphenol A, 9 g (0.07 mol) of pyrogallol, 19.79 g (0.08 mol) of 4,4′-BMMB And 0.15 g of paratoluenesulfonic acid as a catalyst were added and reacted at 100 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.15 g of triethylamine was added, 33 g of ion-exchanged water was added, stirred and allowed to stand. The pH of the separated water separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. and dehydration was performed, followed by distillation under reduced pressure at 30 torr for 1 hour to remove moisture and the like, thereby obtaining 28 g of a novolac type phenol resin.

〔実施例3〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、ビスフェノールA15g(0.07モル)、ピロガロール15g(0.12モル)、4,4’−BMMB35.79g(0.15モル)、及び触媒のパラトルエンスルホン酸0.15gを入れ、100℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.15g添加し、イオン交換水33gを添加して攪拌し、静置した。静置することにより分離した分離水のpHを5.5〜7.0となるように調整し、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、150℃まで昇温して脱水した後、30torrで1時間減圧蒸留を行って水分などを除去し、ノボラック型フェノール樹脂35gを得た。
Example 3
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, bisphenol A 15 g (0.07 mol), pyrogallol 15 g (0.12 mol), 4,4′-BMMB 35.79 g (0.15 mol) And 0.15 g of paratoluenesulfonic acid as a catalyst were added and reacted at 100 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.15 g of triethylamine was added, 33 g of ion-exchanged water was added, stirred and allowed to stand. The pH of the separated water separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Then, after heating up to 150 degreeC and dehydrating, it distilled under reduced pressure at 30 torr for 1 hour, the water | moisture content etc. were removed, and 35g of novolak-type phenol resins were obtained.

〔実施例4〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、ビスフェノールA9g(0.04モル)、ピロガロール21g(0.17モル)、4,4’−BMMB49.9g(0.21モル)、及び触媒のパラトルエンスルホン酸0.15gを入れ、100℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.15g添加し、イオン交換水33gを添加して攪拌し、静置した。静置することにより分離した分離水のpHを5.5〜7.0となるように調整し、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、150℃まで昇温して脱水した後、30torrで1時間減圧蒸留を行って水分などを除去し、ノボラック型フェノール樹脂48gを得た。
Example 4
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet, and a stirrer, bisphenol A 9 g (0.04 mol), pyrogallol 21 g (0.17 mol), 4,4′-BMMB 49.9 g (0.21 mol) And 0.15 g of paratoluenesulfonic acid as a catalyst were added and reacted at 100 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.15 g of triethylamine was added, 33 g of ion-exchanged water was added, stirred and allowed to stand. The pH of the separated water separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. and dehydration was performed, followed by distillation under reduced pressure at 30 torr for 1 hour to remove moisture and the like, and 48 g of a novolac type phenol resin was obtained.

〔実施例5〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、ビスフェノールA3g(0.01モル)、ピロガロール27g(0.21モル)、4,4’−BMMB55.06g(0.23モル)、及び触媒のパラトルエンスルホン酸 0.15gを入れ、100℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.15g添加し、イオン交換水33gを添加して攪拌し、静置した。静置することにより分離した分離水のpHを5.5〜7.0となるように調整し、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、150℃まで昇温して脱水した後、30torrで1時間減圧蒸留を行って水分などを除去し、ノボラック型フェノール樹脂46gを得た。
Example 5
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, bisphenol A 3 g (0.01 mol), pyrogallol 27 g (0.21 mol), 4,4′-BMMB 55.06 g (0.23 mol) And 0.15 g of paratoluenesulfonic acid as a catalyst were added and reacted at 100 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.15 g of triethylamine was added, 33 g of ion-exchanged water was added, stirred and allowed to stand. The pH of the separated water separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. and dehydration was performed, followed by distillation under reduced pressure at 30 torr for 1 hour to remove moisture and the like, thereby obtaining 46 g of a novolac type phenol resin.

〔比較例1〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、m−クレゾール80g(0.740モル)、p−クレゾール120g(1.110モル)、42%ホルマリン81.3g(1.137モル)、及び蓚酸0.8gを入れ、100℃で10時間反応させた。その後、180℃まで昇温して脱水し、次いで30torrで2時間減圧蒸留を行い、ノボラック型フェノール樹脂150gを得た。
[Comparative Example 1]
To a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, 80 g (0.740 mol) of m-cresol, 120 g (1.110 mol) of p-cresol, 81.3 g of 42% formalin (1.137) Mol) and 0.8 g of oxalic acid were added and reacted at 100 ° C. for 10 hours. Thereafter, the temperature was raised to 180 ° C. for dehydration, followed by distillation under reduced pressure at 30 torr for 2 hours to obtain 150 g of a novolac type phenol resin.

〔比較例2〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、ビスフェノールA217g(0.951モル)、42%ホルマリン50.6g(0.708モル)、及び蓚酸1.0gを入れ、100℃で10時間反応させた。その後、180℃まで昇温して脱水し、次いで30torrで2時間減圧蒸留を行い、ノボラック型フェノール樹脂180gを得た。
[Comparative Example 2]
Bisphenol A (217 g, 0.951 mol), 42% formalin (50.6 g, 0.708 mol), and oxalic acid (1.0 g) were placed in a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet, and a stirrer. For 10 hours. Thereafter, the temperature was raised to 180 ° C. for dehydration, and then vacuum distillation was performed at 30 torr for 2 hours to obtain 180 g of a novolac type phenol resin.

〔比較例3〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、ビスフェノールA30g(0.13モル)、4,4’−BMMB12.74g(0.05モル)、及び触媒のパラトルエンスルホン酸0.15gを入れ、100℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.15g添加し、イオン交換水33gを添加して攪拌し、静置した。静置することにより分離した分離水のpHを5.5〜7.0となるように調整し、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、150℃まで昇温して脱水した後、30torrで1時間減圧蒸留を行って水分などを除去し、ノボラック型フェノール樹脂27gを得た。
[Comparative Example 3]
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, 30 g (0.13 mol) of bisphenol A, 12.74 g (0.05 mol) of 4,4′-BMMB, and paratoluenesulfonic acid 0 as a catalyst .15 g was added and reacted at 100 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.15 g of triethylamine was added, 33 g of ion-exchanged water was added, stirred and allowed to stand. The pH of the separated water separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. and dehydrated, followed by distillation under reduced pressure at 30 torr for 1 hour to remove moisture and the like, to obtain 27 g of a novolac type phenol resin.

〔比較例4〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、ピロガロール30g(0.24モル)、4,4’−BMMB38.62g(0.16モル)、及び触媒のパラトルエンスルホン酸0.15gを入れ、100℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.15g添加し、イオン交換水33gを添加して攪拌し、静置した。静置することにより分離した分離水のpHを5.5〜7.0となるように調整し、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、150℃まで昇温して脱水した後、30torrで1時間減圧蒸留を行って水分などを除去し、ノボラック型フェノール樹脂28gを得た。
[Comparative Example 4]
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, pyrogallol 30 g (0.24 mol), 4,4′-BMMB 38.62 g (0.16 mol), and catalyst paratoluenesulfonic acid 0 .15 g was added and reacted at 100 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.15 g of triethylamine was added, 33 g of ion-exchanged water was added, stirred and allowed to stand. The pH of the separated water separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. and dehydration was performed, followed by distillation under reduced pressure at 30 torr for 1 hour to remove moisture and the like, thereby obtaining 28 g of a novolac type phenol resin.

〔比較例5〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、m−クレゾール100g(0.925モル)、50%グルタルアルデヒド水溶液42.6g(0.213モル)、及びパラトルエンスルホン酸0.2gを入れ、96℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.2gを添加し、イオン交換水 100gを添加して攪拌、静置した。静置することにより分離した水層のpHを5.5〜7.0となるように調整して、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、185℃まで昇温して脱水し、次いで30torrで2時間減圧蒸留を行い、ノボラック型フェノール樹脂82gを得た。
[Comparative Example 5]
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, m-cresol 100 g (0.925 mol), 50% glutaraldehyde aqueous solution 42.6 g (0.213 mol), and paratoluenesulfonic acid 0 .2 g was added and reacted at 96 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.2 g of triethylamine was added, 100 g of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred and allowed to stand. The pH of the aqueous layer separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Thereafter, the temperature was raised to 185 ° C. for dehydration, and then vacuum distillation was performed at 30 torr for 2 hours to obtain 82 g of a novolac type phenol resin.

〔比較例6〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、m−クレゾール50g(0.462モル)、p−クレゾール50g(0.462モル)、50%グルタルアルデヒド水溶液37.0g(0.185モル)、及びp−トルエンスルホン酸0.2gを入れ、96℃で20時間反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.2gを添加し、イオン交換水100gを添加して攪拌、静置した。静置することにより分離した水層のpHを5.5〜7.0となるように調整して、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、185℃まで昇温して脱水した後、30torrで2時間減圧蒸留を行い、比較例4に係るノボラック型フェノール樹脂64gを得た。
[Comparative Example 6]
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, 50 g (0.462 mol) of m-cresol, 50 g (0.462 mol) of p-cresol, 37.0 g of 50% aqueous glutaraldehyde solution (0 .185 mol) and 0.2 g of p-toluenesulfonic acid were added and reacted at 96 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.2 g of triethylamine was added, 100 g of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred and allowed to stand. The pH of the aqueous layer separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Then, after heating up to 185 degreeC and dehydrating, it distilled under reduced pressure at 30 torr for 2 hours, and obtained 64 g of novolak-type phenol resins which concern on the comparative example 4.

〔比較例7〕
温度計、仕込み・留出口および攪拌機を備えたガラス製三口フラスコに、m−クレゾール40g(0.370モル)、p−クレゾール60g(0.555モル)、50%グルタルアルデヒド水溶液37.0g(0.185モル)、及びp−トルエンスルホン酸0.2gを入れ、96℃で20時間反応させた。その後、反応混合液へ42%ホルムアルデヒド水溶液13.2g(0.185モル)を加え、96℃で4時間更に反応させた。反応終了後、90℃まで冷却してトリエチルアミン0.2gを添加し、イオン交換水100gを添加して攪拌、静置した。静置することにより分離した水層のpHを5.5〜7.0となるように調整して、分離水を除去した。この操作を2回行った。その後、185℃まで昇温して脱水し、次いで30torrで2時間減圧蒸留を行い、ノボラック型フェノール樹脂94gを得た。
[Comparative Example 7]
In a glass three-necked flask equipped with a thermometer, a charging / distilling outlet and a stirrer, m-cresol 40 g (0.370 mol), p-cresol 60 g (0.555 mol), 50% glutaraldehyde aqueous solution 37.0 g (0 .185 mol) and 0.2 g of p-toluenesulfonic acid were added and reacted at 96 ° C. for 20 hours. Thereafter, 13.2 g (0.185 mol) of 42% aqueous formaldehyde solution was added to the reaction mixture, and further reacted at 96 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 90 ° C., 0.2 g of triethylamine was added, 100 g of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred and allowed to stand. The pH of the aqueous layer separated by allowing to stand was adjusted to 5.5 to 7.0, and the separated water was removed. This operation was performed twice. Thereafter, the temperature was raised to 185 ° C. to dehydrate, and then vacuum distillation was performed at 30 torr for 2 hours to obtain 94 g of a novolak type phenol resin.

実施例1〜5、及び比較例1〜7で得られたノボラック型フェノール樹脂について、それぞれの化学組成、モル比、樹脂としての分析評価結果、フォトレジスト組成物としての評価結果を、下記の表1〜2にまとめて示した。   For the novolak type phenol resins obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7, the chemical composition, the molar ratio, the analytical evaluation results as the resin, the evaluation results as the photoresist composition are shown in the following table. The results are collectively shown in 1-2.

Figure 2015196709
Figure 2015196709

Figure 2015196709
Figure 2015196709

実施例1〜5のノボラック型フェノール樹脂は、柔軟性が改良されていた。一方、従来の一般的なノボラク型フェノール樹脂である比較例1では柔軟性がなかった。特許文献1のノボラック型フェノール樹脂に相当する比較例5〜7のノボラック型フェノール樹脂は、柔軟性が改良されているが更に改良の余地があった。実施例1〜5のノボラック型フェノール樹脂は、フォトレジスト組成物としての評価においても、比較例1〜7で得られたノボラック型フェノール樹脂を用いて調製したフォトレジスト組成物に比べ、柔軟性に加え、残膜率や解像度の性能をバランスよく満足した。特に、実施例2で得られたノボラック型フェノール樹脂は、重量平均分子量が5000〜10000の特に好ましい範囲にあるために、それを用いて調製したフォトレジスト組成物の柔軟性と解像度とが良好であると共に、残膜率が特に良好であるなど、フォトレジストとしての特性が極めて優れていた。   The novolac type phenol resins of Examples 1 to 5 had improved flexibility. On the other hand, Comparative Example 1 which is a conventional general novolac type phenol resin was not flexible. Although the novolac type phenol resins of Comparative Examples 5 to 7 corresponding to the novolak type phenol resin of Patent Document 1 have improved flexibility, there is still room for improvement. In the evaluation as a photoresist composition, the novolak type phenol resins of Examples 1 to 5 are more flexible than the photoresist compositions prepared using the novolak type phenol resins obtained in Comparative Examples 1 to 7. In addition, the remaining film rate and resolution performance were well balanced. In particular, the novolac type phenol resin obtained in Example 2 has a weight average molecular weight in the particularly preferred range of 5000 to 10,000, and therefore the flexibility and resolution of the photoresist composition prepared using it are good. In addition, the characteristics as a photoresist were extremely excellent, such as a particularly good residual film ratio.

Claims (9)

式(1)で表される化合物を含有することを特徴とするノボラック型フェノール樹脂。
Figure 2015196709
(式(1)において、Aはそれぞれ独立に下記一般式(2−1)又は一般式(2−2)で表される官能基からなり、Bは下記一般式(3)で表される官能基からなり、nは0〜100の整数であり)
Figure 2015196709
(式(2−1)において、置換基R1は、それぞれ独立に、炭素数が1〜6の直鎖のアルキル基、炭素数が1〜6の分岐を持つアルキル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基である。また、Xは、2価の基であって、それぞれ独立に、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、およびカルボニル基からなる群より選ばれる2価の基である。)
Figure 2015196709
Figure 2015196709
(式(3)において、Yはハロゲン原子、アルコキシ基、又は水酸基を表す。)
A novolac-type phenol resin comprising a compound represented by the formula (1).
Figure 2015196709
(In the formula (1), A is independently composed of a functional group represented by the following general formula (2-1) or general formula (2-2), and B is a functional group represented by the following general formula (3). And n is an integer from 0 to 100)
Figure 2015196709
(In the formula (2-1), each of the substituents R1 is independently a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclohexyl group, or a phenyl group. X is a divalent group, each of which is independently a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an ether group, a thioether group, and a carbonyl group.
Figure 2015196709
Figure 2015196709
(In Formula (3), Y represents a halogen atom, an alkoxy group, or a hydroxyl group.)
式(1)で表される化合物に含まれる式(2−1)と式(2−2)との質量の比[(2−1)/(2−2)]が95/5〜5/95の範囲である請求項1に記載のノボラック型フェノール樹脂。   The mass ratio [(2-1) / (2-2)] of the formula (2-1) and the formula (2-2) contained in the compound represented by the formula (1) is 95/5 to 5 / The novolak type phenol resin according to claim 1, which is in the range of 95. 式(4)及び(5)で表されるフェノール類と、式(6)で表される化合物とを縮合反応させることを特徴とするノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
Figure 2015196709
(式(4)において、置換基Rは、それぞれ独立に、炭素数が1〜6の直鎖のアルキル基、炭素数が1〜6の分岐を持つアルキル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基である。また、Xは、2価の基であって、それぞれ独立に、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、およびカルボニル基からなる群より選ばれる2価の基である。)
Figure 2015196709
Figure 2015196709
(式(6)において、Yはハロゲン原子、アルコキシ基、又は水酸基を表す。)
A method for producing a novolac type phenol resin, comprising subjecting a phenol represented by formulas (4) and (5) and a compound represented by formula (6) to a condensation reaction.
Figure 2015196709
(In Formula (4), each of the substituents R 1 is independently a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclohexyl group, or a phenyl group. X is a divalent group, each of which is independently a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an ether group, a thioether group, and a carbonyl group.)
Figure 2015196709
Figure 2015196709
(In Formula (6), Y represents a halogen atom, an alkoxy group, or a hydroxyl group.)
請求項1記載のノボラック型フェノール樹脂を含有するフォトレジスト組成物。   A photoresist composition comprising the novolak type phenolic resin according to claim 1. 前記ノボラック型フェノール樹脂の重量平均分子量が1000以上〜100000未満であることを特徴とする請求項4記載のフォトレジスト組成物。   5. The photoresist composition according to claim 4, wherein the novolac type phenol resin has a weight average molecular weight of 1,000 or more and less than 100,000. 請求項1記載のノボラック型フェノール樹脂をエポキシ化したことを特徴とするエポキシ化ノボラック型フェノール樹脂。   An epoxidized novolac type phenolic resin obtained by epoxidizing the novolak type phenolic resin according to claim 1. 請求項1記載のノボラック型フェノール樹脂とエポキシ樹脂とを含有して構成されたエポキシ樹脂組成物。   An epoxy resin composition comprising the novolac type phenolic resin according to claim 1 and an epoxy resin. 請求項6記載のエポキシ化ノボラック型フェノール樹脂とフェノール樹脂とを含有して構成されるエポキシ樹脂組成物。   An epoxy resin composition comprising the epoxidized novolac-type phenolic resin according to claim 6 and a phenolic resin. 請求項7又は8記載のエポキシ樹脂組成物を硬化させたことを特徴とする硬化物。 A cured product obtained by curing the epoxy resin composition according to claim 7 or 8.
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