JP2017122759A - Method for selecting adhesive assistant - Google Patents

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明敏 谷本
Akitoshi Tanimoto
明敏 谷本
榎本 哲也
Tetsuya Enomoto
哲也 榎本
匡之 大江
Tadayuki Oe
匡之 大江
則孝 松家
Noritaka Matsuya
則孝 松家
康平 水野
Kohei Mizuno
康平 水野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for selecting an adhesive assistant by which an adhesive assistant to be used for a photosensitive resin composition can be easily selected in a short time.SOLUTION: The method for selecting an adhesive assistant aims to select an adhesive assistant of a photosensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin, a compound that generates an acid by irradiation of active rays or a compound that generates a radical by irradiation of active rays, and an adhesive assistance, the selected adhesive assistant improving adhesiveness to a substrate. The adhesive assistant selected satisfies such conditions that: (1) when a mixture of the adhesive assistant and a material constituting a substrate, and a single state of the adhesive assistant are each measured to obtain a thermogravimetric reduction curve and a differential thermal analysis curve, the thermogravimetric reduction curve of the mixture is shifted to a higher temperature side than that of the single adhesive assistant, and the differential thermal analysis curve of the mixture has an exothermic peak or an endothermic peak that is not observed in the single adhesive assistant; and (2) when a mixture of the adhesive assistant and the alkali-soluble resin, and a single state of the adhesive assistant are each measured to obtain a thermogravimetric reduction curve and a differential thermal analysis curve, the thermogravimetric reduction curve of the mixture is shifted to a higher temperature side than that of the single adhesive assistant, and the differential thermal analysis curve of the mixture has an exothermic peak or an endothermic peak that is not observed in the single adhesive assistant.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、接着助剤の選定方法に関する。さらに詳しくは、感光性樹脂組成物を用いて形成した硬化膜の基板に対する接着性を向上させる接着助剤の選定方法に関する。   The present invention relates to a method for selecting an adhesion assistant. More specifically, the present invention relates to a method for selecting an adhesion assistant that improves the adhesion of a cured film formed using a photosensitive resin composition to a substrate.

半導体の層間絶縁膜は種々の下地(基板)との接着性を要求され、それら下地との接着性を向上させるにはシランカップリング剤や含窒素複素環化合物等の接着助剤を添加する必要がある。当該接着助剤は基板と接着助剤、及び接着助剤と感光性樹脂組成物の硬化膜との間で化学結合を持ったり、ファンデルワールス力等による強い相互作用を持ったりすることで接着性を向上させる。   Semiconductor interlayer insulating films are required to have adhesion to various substrates (substrates), and it is necessary to add adhesion aids such as silane coupling agents and nitrogen-containing heterocyclic compounds to improve the adhesion to these substrates. There is. The adhesion aid is bonded by having a chemical bond between the substrate and the adhesion aid, and between the adhesion aid and the cured film of the photosensitive resin composition, or by having strong interaction due to van der Waals force, etc. Improve sexiness.

基板と接着助剤との間、接着助剤と感光性樹脂組成物の硬化膜との間での反応や相互作用の強弱を判定するのは非常に困難であるため、従来、感光性樹脂組成物へ接着助剤を添加し、スタッドプル法やクロスカット法によってバルク状態での接着力の評価を行い、接着力の大小を比較することで接着助剤を決定している(例えば、特許文献1参照)。   Since it is very difficult to determine the strength of reaction and interaction between the substrate and the adhesion aid, and between the adhesion aid and the cured film of the photosensitive resin composition, the conventional photosensitive resin composition Adhesion aid is added to the object, and the adhesion strength in the bulk state is evaluated by the stud pull method or the cross-cut method, and the adhesion aid is determined by comparing the magnitude of the adhesion strength (for example, patent document) 1).

しかしながら、特許文献1の接着助剤の評価方法は、接着助剤を感光性樹脂組成物へ添加した後に接着力を確認するので、感光性樹脂組成物そのものを調製する必要があるうえ、実際に接着助剤を添加して評価したものの、接着性向上に寄与のない又は接着性向上の効果が小さい接着助剤もあるため、接着助剤の選定には手間と時間を要した。また、接着助剤の種類が多いこと、接着助剤の添加量の最適化を行う必要があること等、接着助剤の選定には長時間を要するという問題があった。   However, the method for evaluating the adhesion assistant of Patent Document 1 confirms the adhesive force after adding the adhesion assistant to the photosensitive resin composition, and thus it is necessary to prepare the photosensitive resin composition itself and actually Although the evaluation was made with the addition of an adhesion assistant, there were some adhesion assistants that did not contribute to the improvement of adhesion or had little effect on the improvement of adhesion. Therefore, it took time and labor to select the adhesion assistant. In addition, there are problems that it takes a long time to select an adhesion assistant, such as the fact that there are many types of adhesion assistants and the amount of addition of the adhesion assistant needs to be optimized.

特開2014−145957号JP 2014-145957 A

本発明の目的は、感光性樹脂組成物に使用する接着助剤の選定を簡便且つ短時間にできる接着助剤の選定方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for selecting an adhesion assistant capable of simply and quickly selecting an adhesion assistant used for a photosensitive resin composition.

特定の基板に対して効果の強い接着助剤が、基板に対して化学結合を持つのか、樹脂との相互作用を持つのかどうかの判断を簡便に行う方法は知られていない。また、基板上に形成される接着助剤層と基板との間の接着力を判定する方法はこれまで評価手段がなかった。従って、特定の樹脂組成物に接着助剤を加え、基板との接着性が向上する効果が得られなかった場合に、基板と接着助剤との相互作用によるものなのか、又は接着助剤と感光性樹脂組成物の硬化膜との相互作用によるものなのか、原因を切り分けることができなかった。   There is no known method for easily determining whether an adhesion assistant having a strong effect on a specific substrate has a chemical bond to the substrate or an interaction with the resin. Moreover, there has been no evaluation means so far for a method for determining the adhesive force between the adhesion assistant layer formed on the substrate and the substrate. Therefore, when an adhesion aid is added to a specific resin composition and the effect of improving the adhesion to the substrate is not obtained, it is due to the interaction between the substrate and the adhesion aid, or The cause could not be determined whether it was due to the interaction of the photosensitive resin composition with the cured film.

発明者らは鋭意研究した結果、基板材料と接着助剤の評価結果が、当該接着助剤を含有する感光性樹脂組成物の接着性評価結果と相間があり、効率よく接着助剤の選定を行うことができることを見出した。また、本発明者らは、接着助剤と基板の反応進行を簡便に判定する方法について検討した結果、接着助剤について熱重量−示差熱分析(TG−DTA)の測定を行うことで、感光性樹脂組成物の硬化温度に対して接着助剤が安定に存在するか、また、下地との反応が進行するかどうかを確認することができることを突き止め、本発明を完成させた。   As a result of intensive research, the inventors have found that the evaluation results of the substrate material and the adhesion assistant are in close correlation with the adhesion evaluation results of the photosensitive resin composition containing the adhesion assistant, and the selection of the adhesion assistant is efficient. Found that can be done. In addition, as a result of studying a method for simply determining the progress of the reaction between the adhesion assistant and the substrate, the present inventors measured the thermogravimetric-differential thermal analysis (TG-DTA) of the adhesion assistant, thereby The present invention has been completed by ascertaining that the adhesion aid is stably present with respect to the curing temperature of the adhesive resin composition and whether the reaction with the base can proceed.

本発明によれば、以下の接着助剤の選定方法等が提供される。
1.アルカリ可溶性樹脂と、活性光線の照射によって酸を発生する化合物又は活性光線の照射によってラジカルを発生する化合物と、接着助剤とを含有する感光性樹脂組成物の、基板に対する接着性を向上させる接着助剤の選定方法であって、
前記接着助剤を下記(1)及び(2)を満たすものとする接着助剤の選定方法。
(1)前記接着助剤及び前記基板を構成する材料の混合物、並びに前記接着助剤単独について熱重量減少曲線及び示差熱分析曲線をそれぞれ測定し、前記混合物の熱重量減少曲線が前記接着助剤単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしている、及び前記混合物の示差熱分析曲線が前記接着助剤単独の示差熱分析曲線では観測されない発熱ピーク又は吸熱ピークを有する。
(2)前記接着助剤及び前記アルカリ可溶性樹脂の混合物、並びに前記接着助剤単独について熱重量減少曲線及び示差熱分析曲線をそれぞれ測定し、前記混合物の熱重量減少曲線が前記接着助剤単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしている、及び前記混合物の示差熱分析曲線が前記接着助剤単独の示差熱分析曲線では観測されない発熱ピーク又は吸熱ピークを有する。
2.前記活性光線の照射によって酸を発生する化合物がジアゾナフトキノン化合物である1に記載の接着助剤の選定方法。
3.前記接着助剤がシランカップリング剤である1又は2に記載の接着助剤の選定方法。
4.前記接着助剤が含窒素複素環化合物である1又は2に記載の接着助剤の選定方法。
According to the present invention, the following methods for selecting an adhesion assistant and the like are provided.
1. Adhesion that improves adhesion to a substrate of a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin, a compound that generates an acid upon irradiation with actinic light or a compound that generates a radical upon irradiation with actinic light, and an adhesion assistant A method for selecting an auxiliary agent,
A method for selecting an adhesion assistant that satisfies the following (1) and (2).
(1) A thermogravimetric decrease curve and a differential thermal analysis curve were measured for the mixture of the adhesion assistant and the material constituting the substrate, and the adhesion assistant alone, and the thermogravimetry curve of the mixture was the adhesion assistant. It has shifted to a higher temperature side than a single thermogravimetric loss curve, and the differential thermal analysis curve of the mixture has an exothermic peak or an endothermic peak that is not observed in the differential thermal analysis curve of the adhesion aid alone.
(2) A thermogravimetric reduction curve and a differential thermal analysis curve are measured for the mixture of the adhesion assistant and the alkali-soluble resin, and the adhesion assistant alone, and the thermogravimetric reduction curve of the mixture is obtained from the adhesion assistant alone. It has shifted to a higher temperature side than the thermogravimetric decrease curve, and the differential thermal analysis curve of the mixture has an exothermic peak or an endothermic peak that is not observed in the differential thermal analysis curve of the adhesion aid alone.
2. 2. The method for selecting an adhesion assistant according to 1, wherein the compound that generates an acid upon irradiation with active light is a diazonaphthoquinone compound.
3. The method for selecting an adhesion assistant according to 1 or 2, wherein the adhesion assistant is a silane coupling agent.
4). 3. The method for selecting an adhesion assistant according to 1 or 2, wherein the adhesion assistant is a nitrogen-containing heterocyclic compound.

本発明によれば、感光性樹脂組成物に使用する接着助剤の選定を簡便且つ短時間にできる接着助剤の選定方法が提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the selection method of the adhesion aid which can select the adhesion aid used for the photosensitive resin composition simply and in a short time can be provided.

接着助剤が3−メルカプトプロピルトリメトキシシランである場合の熱重量減少曲線を示す図である。It is a figure which shows the thermogravimetric reduction curve in case an adhesion assistant is 3-mercaptopropyl trimethoxysilane. 接着助剤が3−メルカプトプロ9ピルトリメトキシシランである場合の示差熱分析曲線を示す図である。It is a figure which shows a differential thermal analysis curve in case an adhesion aid is 3-mercaptopro 9 pill trimethoxysilane. 接着助剤が3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである場合の熱重量減少曲線を示す図である。It is a figure which shows the thermogravimetric reduction curve in case an adhesion assistant is 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane. 接着助剤が3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである場合の示差熱分析曲線を示す図である。It is a figure which shows a differential thermal analysis curve in case an adhesion assistant is 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane.

以下、本発明の接着助剤の選定方法について詳細に説明する。尚、以下の実施形態に本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, the method for selecting the adhesion aid of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments.

<接着助剤の選定方法>
本発明の接着助剤の選定方法は、アルカリ可溶性樹脂と、活性光線の照射によって酸を発生する化合物又は活性光線の照射によってラジカルを発生する化合物と、接着助剤とを含有する感光性樹脂組成物について、基板に対する接着性を向上させる接着助剤の選定方法であって、下記(1)及び(2)を満たす接着助剤を選定する。
(1)上記接着助剤及び上記基板を構成する材料の混合物、並びに上記接着助剤単独について熱重量減少曲線及び示差熱分析曲線をそれぞれ測定し、上記混合物の熱重量減少曲線が上記接着助剤単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしている、及び上記混合物の示差熱分析曲線が上記接着助剤単独の示差熱分析曲線では観測されない発熱ピーク又は吸熱ピークを有する。
(2)上記接着助剤及び上記アルカリ可溶性樹脂の混合物、並びに上記接着助剤単独について熱重量減少曲線及び示差熱分析曲線をそれぞれ測定し、上記混合物の熱重量減少曲線が上記接着助剤単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしている、及び上記混合物の示差熱分析曲線が上記接着助剤単独の示差熱分析曲線では観測されない発熱ピーク又は吸熱ピークを有する。
なお、上記(1)及び(2)をそれぞれ要件(1)及び要件(2)という場合がある。
また、要件(1)及び(2)における「接着助剤及び上記基板を構成する材料の混合物又は接着助剤及びアルカリ可溶性樹脂の混合物の示差熱分析曲線が、接着助剤単独の示差熱分析曲線では観測されない発熱ピーク又は吸熱ピークを持つ」には、接着助剤と、基板を構成する材料又はアルカリ可溶性樹脂との反応を示すピークのシフトが観測された場合もこれに含まれる。
<Selection method of adhesion aid>
The method for selecting an adhesion aid according to the present invention comprises a photosensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin, a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or a compound that generates radicals upon irradiation with an actinic ray, and an adhesion assistant. For an object, a method for selecting an adhesion assistant that improves the adhesion to a substrate, and an adhesion assistant that satisfies the following (1) and (2) is selected.
(1) A thermogravimetric reduction curve and a differential thermal analysis curve are measured for the mixture of the adhesive assistant and the material constituting the substrate, and the adhesive assistant alone, and the thermogravimetric reduction curve of the mixture is the adhesive assistant. The differential thermal analysis curve of the mixture is shifted to a higher temperature side than the single thermogravimetric loss curve, and the exothermic peak or endothermic peak is not observed in the differential thermal analysis curve of the adhesion aid alone.
(2) A thermogravimetric reduction curve and a differential thermal analysis curve were measured for the mixture of the adhesion assistant and the alkali-soluble resin, and the adhesion assistant alone, and the thermogravimetric reduction curve of the mixture was measured for the adhesion assistant alone. It has shifted to a higher temperature than the thermogravimetric loss curve, and the differential thermal analysis curve of the mixture has an exothermic peak or an endothermic peak that is not observed in the differential thermal analysis curve of the adhesion aid alone.
Note that (1) and (2) may be referred to as requirement (1) and requirement (2), respectively.
Further, in the requirements (1) and (2), “the differential thermal analysis curve of the mixture of the adhesion assistant and the material constituting the substrate or the mixture of the adhesion assistant and the alkali-soluble resin is the differential thermal analysis curve of the adhesion assistant alone. The term “having an exothermic peak or endothermic peak that is not observed in” includes a case where a peak shift indicating a reaction between the adhesion assistant and the material constituting the substrate or the alkali-soluble resin is observed.

感光性樹脂組成物中の接着助剤は、塗布後の乾燥から硬化までのプロセス中で、下地であるシリコン基板や銅基板と物理的又は化学的に反応して密着性を向上させるため、接着助剤の選定基準として下地である基板との反応の有無が挙げられる。
本発明の接着助剤の選定方法では、基板を構成する材料(以下、基板材料という場合がある)と接着助剤、及び感光性樹脂組成物のベース樹脂であるアルカリ可溶性樹脂と接着助剤をそれぞれ評価することで、基板に対する接着性を向上させることができる感光性樹脂組成物の接着助剤を選定することができる。
本発明の方法では、感光性樹脂組成物を調製する必要がないため、従来のスクリーニング方法に比べ、簡便かつ短時間で接着助剤を選定することができる。
Adhesion aids in the photosensitive resin composition are used to improve adhesion by reacting physically or chemically with the underlying silicon substrate or copper substrate in the process from drying to curing after coating. The selection criteria for the auxiliary agent include the presence or absence of reaction with the substrate that is the base.
In the method for selecting an adhesion assistant according to the present invention, a material constituting the substrate (hereinafter sometimes referred to as a substrate material), an adhesion assistant, and an alkali-soluble resin and an adhesion assistant as a base resin of the photosensitive resin composition are used. By evaluating each, the adhesion assistant of the photosensitive resin composition which can improve the adhesiveness with respect to a board | substrate can be selected.
In the method of the present invention, since it is not necessary to prepare a photosensitive resin composition, an adhesion assistant can be selected easily and in a short time compared to conventional screening methods.

感光性樹脂組成物に含まれる接着助剤は、組成物がプリベーク又は硬化プロセス中に基板と化学結合を形成する、又はファンデルワールス力等によって基板と強い相互作用を持つことが好ましい。
このことを確認するため、本発明では、接着助剤単独でのTG−DTA測定(熱重量−示差熱分析測定)の結果と、接着助剤と基板材料の混合物、及び接着助剤とアルカリ可溶性樹脂の混合物のTG−DTA測定の結果を比較することで、接着助剤−基板材料、又は接着助剤−アルカリ可溶性樹脂の反応が進行するかどうかを確認する。また、TG−DTA測定によって、接着助剤が硬化温度下で安定に存在するかどうかを確認する。
The adhesion assistant contained in the photosensitive resin composition preferably forms a chemical bond with the substrate during the prebaking or curing process, or has a strong interaction with the substrate due to van der Waals force or the like.
In order to confirm this, in the present invention, the result of TG-DTA measurement (thermogravimetric-differential thermal analysis measurement) with the adhesion assistant alone, the mixture of the adhesion assistant and the substrate material, and the adhesion assistant and the alkali-soluble By comparing the results of the TG-DTA measurement of the resin mixture, it is confirmed whether or not the reaction of the adhesion assistant-substrate material or the adhesion assistant-alkali-soluble resin proceeds. Moreover, it is confirmed by TG-DTA measurement whether an adhesion aid exists stably under hardening temperature.

接着助剤が感光性樹脂組成物中で基板との接着性に寄与するには、接着助剤が硬化プロセス中に揮発せず、基板、アルカリ可溶性樹脂の両方と反応が進行する必要がある。硬化プロセス中の揮発を確認するため、TG−DTA測定を用いて接着助剤単独の熱重量分析を行った場合、接着助剤の種類によって例えば200℃、250℃、300℃、350℃で残存する重量に違いがある。
接着助剤は、硬化後に基板−接着助剤−感光性樹脂組成物硬化膜と結合する必要があるので、感光性樹脂組成物の硬化後に残存しない接着助剤は接着に寄与しないと考えられる。すなわち、350℃硬化の感光性樹脂組成物で接着に効果のある接着助剤は350℃で重量が0にならない接着助剤でなければならない。200、250、300℃硬化も同様である。
また、接着助剤が例えばシランカップリング剤である場合、トリエトキシシリル基、トリメトキシシリル基等の反応性基を有し、加熱によってそれぞれエタノール、メタノール等が揮発する化合物であるので、基板と反応が進行すると重量減少が進行する。シランカップリング剤の構造によってトリエトキシシリル基、トリメトキシシリル基の含有量が異なるため、重量減少の度合いが異なる。従って、例えば1%、3%、及び5%重量減少温度を指標にするのではなく、硬化温度で重量が残存することが重要な指標となる。
In order for the adhesion assistant to contribute to the adhesion to the substrate in the photosensitive resin composition, the adhesion assistant does not volatilize during the curing process, and the reaction needs to proceed with both the substrate and the alkali-soluble resin. In order to confirm volatilization during the curing process, when thermogravimetric analysis of the adhesion assistant alone is performed using TG-DTA measurement, it remains at 200 ° C., 250 ° C., 300 ° C., 350 ° C. depending on the type of adhesion assistant. There is a difference in weight.
Since the adhesion assistant needs to be bonded to the substrate-adhesion assistant-photosensitive resin composition cured film after curing, it is considered that the adhesion assistant that does not remain after curing of the photosensitive resin composition does not contribute to adhesion. That is, an adhesive aid that is effective for adhesion with a 350 ° C. photosensitive resin composition must be an adhesion aid that does not lose its weight at 350 ° C. The same applies to curing at 200, 250, and 300 ° C.
Further, when the adhesion assistant is, for example, a silane coupling agent, it has a reactive group such as a triethoxysilyl group and a trimethoxysilyl group, and ethanol, methanol, etc. are volatilized by heating, respectively. As the reaction proceeds, weight loss proceeds. Since the content of triethoxysilyl group and trimethoxysilyl group varies depending on the structure of the silane coupling agent, the degree of weight reduction varies. Therefore, for example, instead of using 1%, 3%, and 5% weight loss temperatures as indicators, it is an important indicator that weight remains at the curing temperature.

要件(1)について、接着助剤と基板材料の混合物をTG−DTA測定した場合において、接着助剤と基板材料が反応する場合、混合物の熱重量減少曲線と接着助剤単独の熱重量減少曲線と比較すると、混合物の熱重量減少曲線は、曲線全体が高温側へシフトしており、耐熱性が向上していることが確認できる。ここで「高温側へシフトしている」とは、熱重量減少曲線において、同一の減少率で比較した場合に、混合物の方がより高温になっていることを意味する。また、混合物の示差熱分析曲線と接着助剤単独の示差熱分析曲線と比較すると、混合物の示差熱分析曲線は、接着助剤単独の場合では現れなかった発熱ピーク又は吸熱ピークが確認できる。
一方、接着助剤と基板材料間で反応が進行しない場合、混合物の熱重量減少曲線は接着助剤単独の熱重量減少曲線とほぼ同じ曲線を描く。また、混合物の示差熱分析曲線は、接着助剤単独の示差熱分析曲線とほぼ同じ曲線を描く。
なお、接着助剤と基板材料の混合物の示差熱分析曲線に現れる発熱ピーク又は吸熱ピークは、接着助剤が有する官能基と基板材料との反応によって異なる。
Regarding requirement (1), when a mixture of the adhesion assistant and the substrate material is measured by TG-DTA, when the adhesion assistant and the substrate material react, the thermogravimetric decrease curve of the mixture and the thermogravimetric decrease curve of the adhesion assistant alone Compared with, the thermogravimetric decrease curve of the mixture is shifted to the high temperature side, and it can be confirmed that the heat resistance is improved. Here, “shifting to a high temperature side” means that the temperature of the mixture is higher when compared at the same reduction rate in the thermogravimetric decrease curve. In addition, comparing the differential thermal analysis curve of the mixture with the differential thermal analysis curve of the adhesion assistant alone, the differential thermal analysis curve of the mixture can confirm an exothermic peak or endothermic peak that did not appear in the case of the adhesion assistant alone.
On the other hand, when the reaction does not proceed between the adhesion assistant and the substrate material, the thermogravimetric decrease curve of the mixture draws almost the same curve as the thermogravimetric decrease curve of the adhesion assistant alone. Further, the differential thermal analysis curve of the mixture draws almost the same curve as the differential thermal analysis curve of the adhesion assistant alone.
The exothermic peak or endothermic peak appearing in the differential thermal analysis curve of the mixture of the adhesion assistant and the substrate material varies depending on the reaction between the functional group of the adhesion assistant and the substrate material.

要件(1)において、測定に用いる基板はそのまま用いてもよいが、乳鉢等で粉末化することが好ましい。基板材料を粉末化することで接着助剤との反応点を増やし、接着助剤−基板材料粉末の反応が進行しやすくなる。これにより、TG−DTA測定において検出される熱重量減少及び示差熱がより正確になる。   In Requirement (1), the substrate used for the measurement may be used as it is, but it is preferably pulverized with a mortar or the like. By pulverizing the substrate material, the reaction point with the adhesion aid is increased, and the reaction between the adhesion aid and the substrate material powder easily proceeds. This makes the thermogravimetric loss and differential heat detected in the TG-DTA measurement more accurate.

要件(2)について、接着助剤とアルカリ可溶性樹脂の混合物をTG−DTA測定した場合において、接着助剤とアルカリ可溶性樹脂が反応する場合、混合物の熱重量減少曲線と接着助剤単独の熱重量減少曲線と比較すると、混合物の熱重量減少曲線は、曲線全体が高温側へシフトしており、耐熱性が向上していることが確認できる。また、混合物の示差熱分析曲線と接着助剤単独の示差熱分析曲線と比較すると、混合物の示差熱分析曲線は、接着助剤単独の場合では現れなかった発熱ピーク又は吸熱ピークが確認できる。
一方、接着助剤とアルカリ可溶性樹脂間で反応が進行しない場合、混合物のDTA熱重量減少曲線は接着助剤単独のDTA熱重量減少曲線とほぼ同じ曲線を描く。また、混合物のDTA示差熱分析曲線は、接着助剤単独のDTA示差熱分析曲線とほぼ同じ曲線を描く。
なお、接着助剤とアルカリ可溶性樹脂の混合物のDTA示差熱分析曲線に現れる発熱ピーク又は吸熱ピークは、接着助剤が有する官能基と基板との反応によって異なる。
Regarding requirement (2), when a mixture of an adhesion assistant and an alkali-soluble resin is measured by TG-DTA, when the adhesion assistant reacts with an alkali-soluble resin, the thermogravimetric reduction curve of the mixture and the thermogravimetric weight of the adhesion assistant alone Compared with the decrease curve, the thermogravimetric decrease curve of the mixture is shifted to the high temperature side, and it can be confirmed that the heat resistance is improved. In addition, comparing the differential thermal analysis curve of the mixture with the differential thermal analysis curve of the adhesion assistant alone, the differential thermal analysis curve of the mixture can confirm an exothermic peak or endothermic peak that did not appear in the case of the adhesion assistant alone.
On the other hand, when the reaction does not proceed between the adhesion assistant and the alkali-soluble resin, the DTA thermogravimetric decrease curve of the mixture draws almost the same curve as the DTA thermogravimetric decrease curve of the adhesion assistant alone. Further, the DTA differential thermal analysis curve of the mixture draws almost the same curve as the DTA differential thermal analysis curve of the adhesion assistant alone.
In addition, the exothermic peak or endothermic peak appearing in the DTA differential thermal analysis curve of the mixture of the adhesion assistant and the alkali-soluble resin varies depending on the reaction between the functional group of the adhesion assistant and the substrate.

<感光性樹脂組成物>
本発明の接着助剤の選定方法は、アルカリ可溶性樹脂(以下、(A)成分とも言う)と、活性光線の照射によって酸を発生する化合物又は活性光線の照射によってラジカルを発生する化合物(以下、(B)成分とも言う)と、接着助剤(以下、(C)成分とも言う)とを含有する感光性樹脂組成物に適用され、基板に対して優れた接着性を有する接着助剤を選定できる。
以下、上記感光性樹脂組成物の各成分及び基板について説明する。但し、本発明の接着助剤の選定方法が適用される感光性樹脂組成物及び基板は、下記に限定されない。
<Photosensitive resin composition>
The method for selecting an adhesion assistant of the present invention includes an alkali-soluble resin (hereinafter also referred to as the component (A)), a compound that generates an acid by irradiation with actinic light, or a compound that generates a radical by irradiation with actinic light (hereinafter, (B) also referred to as a component) and an adhesion assistant (hereinafter also referred to as the component (C)) is applied to a photosensitive resin composition, and an adhesion assistant having excellent adhesion to a substrate is selected. it can.
Hereinafter, each component and board | substrate of the said photosensitive resin composition are demonstrated. However, the photosensitive resin composition and the substrate to which the method for selecting the adhesion assistant of the present invention is applied are not limited to the following.

なお、本明細書における「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」又はそれに対応する「メタクリレート」を意味する。同様に「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」又は「メタクリル酸」を意味し、「(メタ)アクリル基」とは、「アクリル基」又は「メタクリル基」を意味し、「(メタ)アクリロイル」とは「アクリロイル」又は「メタクリロイル」を意味する。
また、「A又はB」とは、「A」と「B」のどちらか一方を含んでいればよく、「A+B」であってもよい。
In the present specification, “(meth) acrylate” means “acrylate” or “methacrylate” corresponding thereto. Similarly, “(meth) acrylic acid” means “acrylic acid” or “methacrylic acid”, “(meth) acrylic group” means “acrylic group” or “methacrylic group”, and “( “Meth) acryloyl” means “acryloyl” or “methacryloyl”.
Further, “A or B” only needs to include either “A” or “B”, and may be “A + B”.

(A)成分であるアルカリ可溶性樹脂の「アルカリ可溶性」とはアルカリ性現像液に可溶であることを意味し、1つの基準を以下に説明する。
(A)成分単独、又は上述したもしくは後述する(B)、(C)の各成分とともに任意の溶剤に溶解して得られたワニスを、シリコンウエハ等の基板上にスピン塗布して形成することにより膜厚5μmの塗膜とする。これをテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、金属水酸化物水溶液、有機アミン水溶液のいずれか一つに20〜25℃において、浸漬する。この結果、均一な溶液として溶解し得る時、その(A)成分はアルカリ性現像液に可溶と見なされる。
“Alkali-soluble” of the alkali-soluble resin as component (A) means that it is soluble in an alkaline developer, and one criterion will be described below.
(A) A component alone or a varnish obtained by dissolving in any solvent together with the components (B) and (C) described above or later will be formed by spin coating on a substrate such as a silicon wafer. Thus, a coating film having a thickness of 5 μm is obtained. This is immersed in any one of tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, metal hydroxide aqueous solution, and organic amine aqueous solution at 20 to 25 ° C. As a result, when it can be dissolved as a uniform solution, the component (A) is considered soluble in an alkaline developer.

(A)成分は、その主鎖骨格がポリイミド、ポリオキサゾール又はこれらの前駆体の構造を有すると好ましい。具体的には、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリオキサゾール、ポリアミド、及びこれらの前駆体(例えばポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリヒドロキシアミド等)である。これらの中でも、硬化膜の耐溶剤性を高める観点から、ポリイミド、ポリオキサゾール又はこれらの前駆体を用いることが好ましい。   The component (A) preferably has a main chain skeleton having a structure of polyimide, polyoxazole or a precursor thereof. Specifically, polyimide, polyamideimide, polyoxazole, polyamide, and precursors thereof (for example, polyamic acid, polyamic acid ester, polyhydroxyamide, etc.). Among these, it is preferable to use polyimide, polyoxazole or a precursor thereof from the viewpoint of increasing the solvent resistance of the cured film.

(A)成分は、例えば、以下の方法により合成することができる。
ポリイミドは、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させ、脱水閉環することにより得ることができる。
ポリアミドイミドは、例えば、トリカルボン酸とジアミンを反応させ、脱水閉環することにより得ることできる。
ポリアミドは、例えば、ジカルボン酸ジクロリドとジアミンを反応させることにより、得ることができる。
ポリアミド酸(ポリイミド前駆体)は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させることにより得ることができる。
ポリアミド酸エステル(ポリイミド前駆体)は、例えば、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンを反応させることにより得ることができる。
ポリヒドロキシアミド(ポリオキサゾール前駆体)は、例えば、ジカルボン酸ジクロリドとジヒドロキシジアミン(通常アミノ基とフェノール性水酸基が芳香環のオルト位に結合するもの)を反応させることにより得ることができる。
以上のいずれのアルカリ可溶性樹脂の製造方法も、公知の方法を用いることができる。これらのアルカリ可溶性樹脂の中でも、加熱により閉環してポリベンゾオキサゾールとなるポリヒドロキシアミド(ポリベンゾオキサゾール前駆体)が、耐熱性、機械特性、電気特性に優れる観点から好ましい。
The component (A) can be synthesized, for example, by the following method.
Polyimide can be obtained, for example, by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine and dehydrating and ring-closing.
Polyamideimide can be obtained, for example, by reacting tricarboxylic acid and diamine and dehydrating and ring-closing.
Polyamide can be obtained, for example, by reacting dicarboxylic acid dichloride with diamine.
Polyamic acid (polyimide precursor) can be obtained, for example, by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine.
The polyamic acid ester (polyimide precursor) can be obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic acid diester dichloride with a diamine.
Polyhydroxyamide (polyoxazole precursor) can be obtained, for example, by reacting dicarboxylic acid dichloride and dihydroxydiamine (usually those in which an amino group and a phenolic hydroxyl group are bonded to the ortho position of the aromatic ring).
Any of the above-described methods for producing an alkali-soluble resin can be a known method. Among these alkali-soluble resins, polyhydroxyamides (polybenzoxazole precursors) that are closed by heating to become polybenzoxazoles are preferable from the viewpoint of excellent heat resistance, mechanical properties, and electrical properties.

ポリヒドロキシアミドは、下記一般式(A−1)で表される構造単位を有することが好ましい。下記一般式(A−1)で表される「ヒドロキシル基を含有するアミドユニット」は、最終的には硬化時の脱水閉環により、耐熱性、機械特性、電気特性に優れるオキサゾール体に変換される。

Figure 2017122759
(一般式(A−1)中、Uは4価の有機基を示し、Vは2価の有機基を示す) The polyhydroxyamide preferably has a structural unit represented by the following general formula (A-1). The “amide unit containing a hydroxyl group” represented by the following general formula (A-1) is finally converted into an oxazole compound having excellent heat resistance, mechanical properties, and electrical properties by dehydration ring closure at the time of curing. .
Figure 2017122759
(In general formula (A-1), U represents a tetravalent organic group, and V represents a divalent organic group.)

ポリヒドロキシアミドは、一般式(A−1)で表される構造単位を有することが好ましいが、ポリヒドロキシアミドのアルカリ性水溶液に対する可溶性は、フェノール性水酸基に由来するため、一般式(A−1)で表される「ヒドロキシ基を含有するアミドユニット」がある割合以上含まれていることがより好ましい。そのようなものとして、一般式(A−2)で表されるポリヒドロキシアミドが好ましい。なお、一般式(A−2)中の2つのVは同一でも異なってもよい。   The polyhydroxyamide preferably has a structural unit represented by the general formula (A-1). However, since the solubility of the polyhydroxyamide in an alkaline aqueous solution is derived from a phenolic hydroxyl group, the general formula (A-1) It is more preferable that the “amide unit containing a hydroxy group” represented by the formula is contained in a certain proportion or more. As such, polyhydroxyamide represented by the general formula (A-2) is preferable. Note that two Vs in the general formula (A-2) may be the same or different.

Figure 2017122759
(一般式(A−2)中、Uは4価の有機基を示し、VとWは2価の有機基を示す。
jとkはそれぞれモル分率を示し、jとkの和は100モル%であり、jが60〜100モル%、kが0〜40モル%である。)
Figure 2017122759
(In General Formula (A-2), U represents a tetravalent organic group, and V and W represent a divalent organic group.
j and k each represent a mole fraction, and the sum of j and k is 100 mol%, j is 60 to 100 mol%, and k is 0 to 40 mol%. )

ここで、一般式(A−2)中のjとkのモル分率は、j=80〜100モル%、k=0〜20モル%であることが好ましい。
一般式(A−2)で表される構造単位を有するポリヒドロキシアミドは、一般的にジカルボン酸誘導体とヒドロキシ基含有ジアミン類と、必要に応じてこれら以外のジアミン類から合成できる。具体的には、ジカルボン酸誘導体をジハライド誘導体に変換後、上記ジアミン類との反応を行うことにより合成できる。ジハライド誘導体としては、ジクロリド誘導体が好ましい。ジクロリド誘導体は、ジカルボン酸誘導体にハロゲン化剤を作用させて合成することができる。これらは公知の方法を用いることができる。
Here, it is preferable that the molar fraction of j and k in general formula (A-2) is j = 80-100 mol% and k = 0-20 mol%.
The polyhydroxyamide having the structural unit represented by the general formula (A-2) can be generally synthesized from a dicarboxylic acid derivative, a hydroxy group-containing diamine, and, if necessary, other diamines. Specifically, it can be synthesized by converting a dicarboxylic acid derivative into a dihalide derivative and then reacting with the diamine. As the dihalide derivative, a dichloride derivative is preferable. The dichloride derivative can be synthesized by reacting a dicarboxylic acid derivative with a halogenating agent. A known method can be used for these.

一般式(A−2)において、Uで表される4価の有機基は、4価の芳香族基が好ましく、炭素原子数としては6〜40のものが好ましく、炭素原子数6〜40の4価の芳香族基がより好ましい。また、Uで表される4価の有機基は、ポリベンゾオキサゾール前駆体であるために、一般にジカルボン酸と反応してポリアミド構造を形成する「2個のヒドロキシ基と2個のアミノ基をそれぞれ芳香環上に有し、ヒドロキシ基とアミノ基がオルト位に位置した構造を2組有するジアミンの残基」である。   In the general formula (A-2), the tetravalent organic group represented by U is preferably a tetravalent aromatic group, preferably having 6 to 40 carbon atoms, and having 6 to 40 carbon atoms. A tetravalent aromatic group is more preferable. In addition, since the tetravalent organic group represented by U is a polybenzoxazole precursor, it generally reacts with a dicarboxylic acid to form a polyamide structure “two hydroxy groups and two amino groups, respectively. It is a residue of a diamine having two sets of structures having an hydroxy group and an amino group located in the ortho position on an aromatic ring.

このようなジアミン類としては、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、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。   Such diamines include 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane. Bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (3-amino-) 4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3- Although hexafluoropropane etc. are mentioned, it is not limited to these. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

一般式(A−2)において、Wで表される2価の有機基とは、一般に、ジカルボン酸と反応してポリアミド構造を形成する「ジアミンの残基」であり、Uを形成するジアミン以外の残基であり、2価の芳香族基又は脂肪族基が好ましく、炭素原子数としては4〜40のものが好ましく、炭素原子数4〜40の2価の芳香族基がより好ましい。   In the general formula (A-2), the divalent organic group represented by W is generally a “diamine residue” that reacts with a dicarboxylic acid to form a polyamide structure, and other than the diamine that forms U. And a divalent aromatic group or aliphatic group is preferred, and those having 4 to 40 carbon atoms are preferred, and divalent aromatic groups having 4 to 40 carbon atoms are more preferred.

このようなジアミン類としては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、ベンジジン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン等の芳香族ジアミン化合物が挙げられる。さらに、これらの他にも、シリコーン基の入ったジアミンとして、LP−7100、X−22−161AS、X−22−161A、X−22−161B、X−22−161C及びX−22−161E(いずれも信越化学工業株式会社製、商品名)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、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。   Examples of such diamines include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, benzidine, m-phenylenediamine, p. -Phenylenediamine, 1,5-naphthalenediamine, 2,6-naphthalenediamine, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (3-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4 And aromatic diamine compounds such as-(4-aminophenoxy) phenyl] ether and 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene. In addition to these, diamines containing silicone groups include LP-7100, X-22-161AS, X-22-161A, X-22-161B, X-22-161C, and X-22-161E ( Any of these include, but are not limited to, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name). These compounds can be used alone or in combination of two or more.

一般式(A−2)において、Vで表される2価の有機基とは、ジアミンと反応してポリアミド構造を形成する、ジカルボン酸の残基であり、2価の芳香族基が好ましく、炭素原子数としては6〜40のものが好ましく、炭素原子数6〜40の2価の芳香族基が硬化膜の耐熱性の観点でより好ましい。また、Vが炭素数6〜30の脂肪族直鎖構造を有する2価の有機基の場合は、熱硬化する際の温度を280℃以下と低くしても充分な物性が得られる点で好ましい。   In the general formula (A-2), the divalent organic group represented by V is a dicarboxylic acid residue that reacts with diamine to form a polyamide structure, and is preferably a divalent aromatic group. The number of carbon atoms is preferably 6 to 40, and a divalent aromatic group having 6 to 40 carbon atoms is more preferable from the viewpoint of heat resistance of the cured film. In addition, when V is a divalent organic group having an aliphatic straight chain structure having 6 to 30 carbon atoms, it is preferable in that sufficient physical properties can be obtained even if the temperature at the time of thermosetting is lowered to 280 ° C. or lower. .

芳香族基を有するジカルボン酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジカルボキシビフェニル、4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’−ジカルボキシテトラフェニルシラン、ビス(4−カルボキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(p−カルボキシフェニルプロパン)、5−tert−ブチルイソフタル酸、5−ブロモイソフタル酸、5−フルオロイソフタル酸、5−クロロイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族系ジカルボン酸;1,2−シクロブタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸等が挙げられる。   Examples of the dicarboxylic acid having an aromatic group include isophthalic acid, terephthalic acid, 2,2-bis (4-carboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 4,4′-di Carboxybiphenyl, 4,4′-dicarboxydiphenyl ether, 4,4′-dicarboxytetraphenylsilane, bis (4-carboxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (p-carboxyphenylpropane), 5-tert-butyl Aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, 5-bromoisophthalic acid, 5-fluoroisophthalic acid, 5-chloroisophthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid; 1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid An acid, 1, 3- cyclopentane dicarboxylic acid etc. are mentioned.

炭素数6〜30の脂肪族直鎖構造を有するジカルボン酸としては、マロン酸、ジメチルマロン酸、エチルマロン酸、イソプロピルマロン酸、ジ−n−ブチルマロン酸、コハク酸、テトラフルオロコハク酸、メチルコハク酸、2,2−ジメチルコハク酸、2,3−ジメチルコハク酸、ジメチルメチルコハク酸、グルタル酸、ヘキサフルオログルタル酸、3,3−ジメチルグルタル酸、3−エチル−3−メチルグルタル酸、アジピン酸、オクタフルオロアジピン酸、3−メチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2,6,6−テトラメチルピメリン酸、スベリン酸、ドデカフルオロスベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ヘキサデカフルオロセバシン酸、1,9−ノナン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカ二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、ヘンエイコサン二酸、ドコサン二酸、トリコサン二酸、テトラコサン二酸、ペンタコサン二酸、ヘキサコサン二酸、ヘプタコサン二酸、オクタコサン二酸、ノナコサン二酸、トリアコンタンサン二酸、ヘントリアコンタン二酸、ドトリアコンタン二酸、ジグリコール酸、下記一般式(A−3)で示されるジカルボン酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the dicarboxylic acid having an aliphatic straight chain structure having 6 to 30 carbon atoms include malonic acid, dimethylmalonic acid, ethylmalonic acid, isopropylmalonic acid, di-n-butylmalonic acid, succinic acid, tetrafluorosuccinic acid, and methylsuccinic acid. Acid, 2,2-dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylsuccinic acid, dimethylmethylsuccinic acid, glutaric acid, hexafluoroglutaric acid, 3,3-dimethylglutaric acid, 3-ethyl-3-methylglutaric acid, adipine Acid, octafluoroadipic acid, 3-methyladipic acid, pimelic acid, 2,2,6,6-tetramethylpimelic acid, suberic acid, dodecafluorosuberic acid, azelaic acid, sebacic acid, hexadecafluorosebacic acid, 1,9-nonanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid Hexadecanedioic acid, heptadecanedioic acid, octadecanedioic acid, nonadecanedioic acid, eicosandioic acid, heneicosandioic acid, docosandioic acid, tricosanedioic acid, tetracosanedioic acid, pentacosanedioic acid, hexacosanedioic acid, heptacosanedioic acid, octacosanedioic acid Examples include acids, nonacosandioic acid, triacontanesandioic acid, hentriacontanedioic acid, dotriacontanedioic acid, diglycolic acid, and dicarboxylic acids represented by the following general formula (A-3). Is not to be done. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

Figure 2017122759
(一般式(A−3)中、Zは炭素数1〜6の炭化水素基であり、nは1〜6の整数である。)
Figure 2017122759
(In general formula (A-3), Z is a C1-C6 hydrocarbon group, and n is an integer of 1-6.)

上記ポリイミド前駆体は、主鎖骨格中に炭素-炭素不飽和二重結合を有してもよい。炭素−炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基を有するポリイミド前駆体は、従来公知のものを特に制限なく用いることができる。
それらの中でも、下記一般式(A−4)で表される構造を有することが好ましい。
The polyimide precursor may have a carbon-carbon unsaturated double bond in the main chain skeleton. A conventionally known polyimide precursor having a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond can be used without particular limitation.
Among these, it is preferable to have a structure represented by the following general formula (A-4).

Figure 2017122759
Figure 2017122759

式(A−4)中、Aは下記式(A−5a)〜(A−5d)で表される4価の有機基のいずれかであり、Bは下記式(A−6a)〜(A−6c)で表される2価の有機基である。R及びRは各々独立に水素原子又は1価の有機基である。R及びRの少なくとも一方は炭素−炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基である。 In formula (A-4), A is any one of tetravalent organic groups represented by the following formulas (A-5a) to (A-5d), and B is represented by the following formulas (A-6a) to (A -6c) is a divalent organic group. R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group. At least one of R 1 and R 2 is a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond.

Figure 2017122759
(式中、X及びYは、各々独立に、各々が結合するベンゼン環と共役しない2価の基又は単結合を示す。)
Figure 2017122759
(In the formula, X and Y each independently represent a divalent group or a single bond that is not conjugated to the benzene ring to which each is bonded.)

Figure 2017122759
(式(A−6a)中、R〜R10は、各々独立に水素原子、フッ素原子又は1価の有機基を表し、R〜R10の少なくとも1つはフッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表す。
式(A−6b)中、Xは、結合するベンゼン環と共役しない2価の基又は単結合を示す。)
Figure 2017122759
(In formula (A-6a), R 3 to R 10 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and at least one of R 3 to R 10 represents a fluorine atom, a methyl group or a trivalent group. Represents a fluoromethyl group.
In formula (A-6b), X represents a divalent group or a single bond that is not conjugated to the benzene ring to which it is bonded. )

式(A−4)中のAは、原料として用いるテトラカルボン酸二無水物等に由来する構造であり、上述の式(A−5a)〜(A−5d)で表される4価の有機基のいずれかである。
X及びYにおいて、ベンゼン環と共役しない2価の基としては、酸素原子、ジメチルメチレン基、ビス(トリフルオロメチル)メチレン基、ジメチルシリレン基、メチルトリフルオロメチルメチレン基等が挙げられる。
A in the formula (A-4) is a structure derived from tetracarboxylic dianhydride used as a raw material, and is a tetravalent organic compound represented by the above formulas (A-5a) to (A-5d). One of the groups.
In X and Y, examples of the divalent group that is not conjugated to the benzene ring include an oxygen atom, a dimethylmethylene group, a bis (trifluoromethyl) methylene group, a dimethylsilylene group, and a methyltrifluoromethylmethylene group.

Aの構造を与える酸無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、チオエーテルジフタル酸無水物、式(A−7)〜式(A−13)で表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、二つ以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the acid anhydride that gives the structure of A include pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4 , 4′-oxydiphthalic dianhydride, thioether diphthalic anhydride, and tetracarboxylic dianhydrides represented by formula (A-7) to formula (A-13). These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2017122759
Figure 2017122759

式(A−4)中のBは、原料として用いるジアミンに由来する構造である。R〜R10の1価の有機基としては、メチル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。Xが示すベンゼン環と共役しない2価の基としては、酸素原子、ジメチルメチレン基、ビス(トリフルオロメチル)メチレン基、ジメチルシリレン基、メチルトリフルオロメチルメチレン基等が挙げられる。 B in the formula (A-4) is a structure derived from a diamine used as a raw material. Examples of the monovalent organic group represented by R 3 to R 10 include a methyl group and a trifluoromethyl group. Examples of the divalent group that is not conjugated with the benzene ring represented by X include an oxygen atom, a dimethylmethylene group, a bis (trifluoromethyl) methylene group, a dimethylsilylene group, and a methyltrifluoromethylmethylene group.

Bの構造を与えるジアミンとしては、良好なi線透過率及び低応力の観点から、R〜R10の少なくとも1つがフッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、2つ以上がフッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、2つ以上がメチル基又はトリフルオロメチル基であることがさらに好ましい。
これらの中でも(A−6a)で表される構造を有するジアミンとして、下記式(A−14)〜式(A−21)で表されるジアミンを用いることが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、二つ以上を組み合わせて用いてもよい。
As the diamine that gives the structure of B, it is preferable that at least one of R 3 to R 10 is a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, from the viewpoint of good i-line transmittance and low stress. Is preferably a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, more preferably two or more are a methyl group or a trifluoromethyl group.
Among these, as the diamine having the structure represented by (A-6a), it is preferable to use a diamine represented by the following formula (A-14) to formula (A-21). These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2017122759
Figure 2017122759

炭素−炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基は、エチレン性不飽和基が好ましく、炭素数が1〜10の(メタ)アクリロキシアルキル基がより好ましく、(メタ)アクリロキシエチル基、(メタ)アクリロキシプロピル基又は(メタ)アクリロキシブチル基がさらに好ましい。
(A)成分が炭素−炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基を有することにより、活性光線照射によってラジカルを発生する化合物と組み合わせて、ラジカル重合による分子鎖間の架橋が可能となる。
The monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond is preferably an ethylenically unsaturated group, more preferably a (meth) acryloxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a (meth) acryloxyethyl group. (Meth) acryloxypropyl group or (meth) acryloxybutyl group is more preferable.
When the component (A) has a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond, crosslinking between molecular chains by radical polymerization is possible in combination with a compound that generates radicals upon irradiation with actinic rays. .

式(A−4)中のR及びRは、少なくとも一方が炭素−炭素不飽和二重結合を有する1価の有機基であるが、もう一方は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基又はシクロアルキル基であってもよい。 R 1 and R 2 in formula (A-4) are at least one monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond, but the other is a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms. It may be a group or a cycloalkyl group.

上記ポリイミド前駆体の合成法に特に制限はなく、従来公知の方法で合成することができる。例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを付加重合させて合成することができる。また、原料であるテトラカルボン酸二無水物をジエステル誘導体に誘導した後、酸塩化物に変換し、ジアミンと塩基性化合物(例えばピリジン)存在下で縮合させることによって合成することもできる。
ポリイミドとして、上記のポリイミド前駆体から形成するポリイミドが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular in the synthesis | combining method of the said polyimide precursor, It can synthesize | combine by a conventionally well-known method. For example, it can be synthesized by addition polymerization of tetracarboxylic dianhydride and diamine. Alternatively, the tetracarboxylic dianhydride as a raw material can be synthesized into a diester derivative, converted to an acid chloride, and condensed in the presence of a diamine and a basic compound (for example, pyridine).
Examples of the polyimide include polyimide formed from the above polyimide precursor.

(A)成分の分子量は、ポリスチレン換算での重量平均分子量が10000〜100000であることが好ましく、15000〜100000であることがより好ましく、20000〜85000であることがさらに好ましい。重量平均分子量が10000以上の場合、硬化後の応力が充分に低下する傾向にある。重量平均分子量が100000以下の場合、溶剤への良好な溶解性が得られる傾向にある。また、溶液の粘度が増大して取り扱い性が低下することが少ない。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定することができ、標準ポリスチレン検量線を用いて換算することによって求められる。
(A) As for the molecular weight of a component, it is preferable that the weight average molecular weights in polystyrene conversion are 10,000-100000, It is more preferable that it is 15000-100,000, It is further more preferable that it is 20000-85000. When the weight average molecular weight is 10,000 or more, the stress after curing tends to be sufficiently reduced. When the weight average molecular weight is 100,000 or less, good solubility in a solvent tends to be obtained. In addition, the viscosity of the solution increases and the handleability is unlikely to deteriorate.
The weight average molecular weight can be measured by a gel permeation chromatography method and is determined by conversion using a standard polystyrene calibration curve.

(B)成分は、活性光線の照射によって酸又はラジカルを発生する化合物であり、光と反応することで、組成物を用いて形成した塗膜に現像液に対する可溶化又は不溶化の機能を付与する成分である。(B)成分は、活性光線の照射によって酸を発生する化合物であることがより好ましく、当該化合物は、活性光線の照射によって酸を発生し、活性光線照射部のアルカリ水溶液への可溶性を増大させる機能を有する化合物である。   The component (B) is a compound that generates an acid or a radical upon irradiation with actinic rays. By reacting with light, the coating film formed using the composition has a function of solubilizing or insolubilizing the developer. It is an ingredient. The component (B) is more preferably a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays, and the compound generates an acid upon irradiation with actinic rays to increase the solubility of the actinic ray irradiation part in an alkaline aqueous solution. It is a compound having a function.

活性光線を照射により酸を発生する化合物の具体例としては、o−キノンジアジド化合物、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等が挙げられる。これらの中でもジアゾナフトキノン化合物等のo−キノンジアジド化合物が、感度が高く好ましい。   Specific examples of the compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays include o-quinonediazide compounds, aryldiazonium salts, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, and the like. Of these, o-quinonediazide compounds such as diazonaphthoquinone compounds are preferred because of their high sensitivity.

上記o−キノンジアジド化合物は、従来公知のものを特に制限無く用いることができる。例えば、o−キノンジアジド化合物は、o−キノンジアジドスルホニルクロリド類と、ヒドロキシ化合物やアミノ化合物等とを脱塩酸剤の存在下で縮合反応させることにより得られる。これらの中でも、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタンと、1−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホニルクロリドとの反応により得られるエステル化合物が好ましい。これは、AZエレクトロニックマテリアルズ社より商業的に入手可能である(商品名「TPPA528」)。また、商業的に入手可能であるエタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)(商品名「IRGACURE−OXE−02」、BASF株式会社製)も使用可能である。   A conventionally well-known thing can be especially used for the said o-quinonediazide compound without a restriction | limiting. For example, an o-quinonediazide compound can be obtained by subjecting o-quinonediazidesulfonyl chlorides to a hydroxy compound, an amino compound or the like in the presence of a dehydrochlorinating agent. Among these, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane and 1-naphthoquinone-2-diazide-5 -Ester compounds obtained by reaction with sulfonyl chlorides are preferred. This is commercially available from AZ Electronic Materials (trade name “TPPA528”). Further, commercially available ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) (trade name “IRGACURE -OXE-02 "manufactured by BASF Corporation) can also be used.

(B)成分が活性光線を照射により酸を発生する化合物である場合の(B)成分の含有量は、露光部と未露光部の溶解速度差が大きくなり、感度がより良好となる点から、(A)成分100質量部に対して3〜100質量部が好ましく、5〜50質量部がより好ましく、5〜30質量部がさらに好ましい。   When the component (B) is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays, the content of the component (B) is such that the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion increases, and the sensitivity becomes better. 3-100 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component, 5-50 mass parts is more preferable, and 5-30 mass parts is further more preferable.

活性光線を照射によりラジカルを発生する化合物としては、オキシムエステル化合物;ベンゾフェノン;N,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)等のN,N’−テトラアルキル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1等の芳香族ケトン;アルキルアントラキノン等の芳香環と縮環したキノン類;ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾインエーテル化合物;ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物;ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体等が挙げられる   Compounds that generate radicals upon irradiation with actinic rays include oxime ester compounds; benzophenone; N, N′-tetraalkyl-4,4 such as N, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone (Michler ketone). '-Diaminobenzophenone; 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanone-1, etc. Quinones fused with an aromatic ring such as alkyl anthraquinone; benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether; benzoin compounds such as benzoin and alkyl benzoin; benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal

(B)成分が活性光線を照射によりラジカルを発生する化合物である場合の(B)成分の含有量は(A)成分100質量部に対して0.01〜10質量部であることが好ましい。   When the component (B) is a compound that generates radicals upon irradiation with actinic rays, the content of the component (B) is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

(C)成分としては、有機シラン化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。
上記有機シラン化合物としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、トリエトキシシリルプロピルエチルカルバメート、3−(トリエトキシシリル)プロピルコハク酸無水物、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(2−ピリジルエチル)チオプロピルトリメトキシシラン、3−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、等が挙げられる。
上記含窒素複素環化合物としてはベンゾトリアゾール、1H−テトラゾール、5−アミノテトラゾール、5−フェニルテトラゾール、トリアゾール等が挙げられる。
接着助剤は、上記化合物を1種単独で、又は2種以上の混合物として使用できる。
Examples of the component (C) include organic silane compounds and nitrogen-containing heterocyclic compounds.
Examples of the organic silane compound include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltri Methoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, triethoxysilylpropylethylcarbamate, 3- (triethoxysilyl) propyl succinate Acid anhydride, phenyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl) Butylidene) propylamine, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (2-pyridylethyl) thiopropyltrimethoxysilane, 3-thiocyanatepropyltriethoxysilane, and the like.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include benzotriazole, 1H-tetrazole, 5-aminotetrazole, 5-phenyltetrazole, and triazole.
As the adhesion assistant, the above compounds can be used alone or as a mixture of two or more.

(C)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.01〜30質量部とすることが好ましく、0.05〜20質量部とすることがより好ましく、0.1〜10質量部であることがさらに好ましい。   The content of the component (C) is preferably 0.01 to 30 parts by mass, more preferably 0.05 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). More preferably, it is 10 mass parts.

感光性樹脂組成物は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分に、さらに下記(D)成分、(E)成分、(F)成分及び(G)成分を含んでもよい。   The photosensitive resin composition may further include the following (D) component, (E) component, (F) component, and (G) component in addition to the (A) component, (B) component, and (C) component.

感光性樹脂組成物は、(D)成分として、溶剤を含有してもよい。
溶剤としては、ポリイミド前駆体等の(A)成分を完全に溶解する極性溶剤が好ましく、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、N−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、ヘキサメチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレンカーボネート、乳酸エチル、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの中でも室温粘度安定性の観点から、N−メチル−2−ピロリドンを用いることが好ましい。
これら溶剤は単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
The photosensitive resin composition may contain a solvent as component (D).
The solvent is preferably a polar solvent that completely dissolves the component (A) such as a polyimide precursor, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformamide, Dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, hexamethylphosphoric triamide, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, γ-valerolactone, cyclohexanone, cyclopentanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene carbonate, ethyl lactate, 1,3-dimethyl -2-imidazolidinone and the like. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone is preferably used from the viewpoint of room temperature viscosity stability.
These solvents may be used alone or in combination of two or more.

(D)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、100〜280質量部とすることが好ましく、110〜260質量部とすることがより好ましく、130〜170質量部であることがさらに好ましい。   The content of the component (D) is preferably 100 to 280 parts by mass, more preferably 110 to 260 parts by mass, and 130 to 170 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). More preferably.

感光性樹脂組成物は、(E)成分として、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物を含んでもよい。
上記光重合性化合物としては、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、4−ビニルトルエン、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
The photosensitive resin composition may contain a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond as the component (E).
Examples of the photopolymerizable compound include diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, and trimethylolpropane tri (meth) acrylate. 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, styrene, divinylbenzene, 4-vinyltoluene , 4-vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 1,3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropane, methylenebisacrylamide N, N- dimethyl acrylamide, N- methylol acrylamide. These may be used alone or in combination of two or more.

感光性樹脂組成物が(E)成分を含有する場合、(E)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、1〜100質量部とすることが好ましく、3〜75質量部がより好ましく、5〜50質量部がさらに好ましい。
(E)成分の含有量が1質量部以上であれば、より良好な感光特性を付与することができ、100質量部以下であれば、より硬化膜の耐熱性を向上することができる。
When the photosensitive resin composition contains the component (E), the content of the component (E) is preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and 3 to 75 parts by mass. Part is more preferable, and 5 to 50 parts by mass is even more preferable.
If the content of the component (E) is 1 part by mass or more, better photosensitive characteristics can be imparted, and if it is 100 parts by mass or less, the heat resistance of the cured film can be further improved.

感光性樹脂組成物は、良好な保存安定性を確保するために、(F)成分としてラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤を含有してもよい。
ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤としては、例えば、p−メトキシフェノール、ジフェニル−p−ベンゾキノン、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、オルトジニトロベンゼン、パラジニトロベンゼン、メタジニトロベンゼン、フェナントラキノン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、クペロン、2,5−トルキノン、タンニン酸、パラベンジルアミノフェノール、ニトロソアミン類が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
In order to ensure good storage stability, the photosensitive resin composition may contain a radical polymerization inhibitor or a radical polymerization inhibitor as the component (F).
Examples of radical polymerization inhibitors or radical polymerization inhibitors include p-methoxyphenol, diphenyl-p-benzoquinone, benzoquinone, hydroquinone, pyrogallol, phenothiazine, resorcinol, orthodinitrobenzene, paradinitrobenzene, metadinitrobenzene, phenanthraquinone, Examples thereof include N-phenyl-2-naphthylamine, cuperone, 2,5-toluquinone, tannic acid, parabenzylaminophenol, and nitrosamines. These may be used alone or in combination of two or more.

感光性樹脂組成物が(F)成分を含有する場合、(F)成分の含有量としては、(A)成分100質量部に対して、0.01〜30質量部であることが好ましく、0.01〜10質量部であることがより好ましく、0.05〜5質量部であることがさらに好ましい。(F)成分の含有量が0.01質量部より少ないと保存安定性が低下する傾向があり、30質量部より多いと、感光性樹脂組成物から形成する硬化膜の耐熱性が低下する恐れがある。   When the photosensitive resin composition contains the component (F), the content of the component (F) is preferably 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). More preferably, the content is 0.01 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.05 to 5 parts by mass. When the content of the component (F) is less than 0.01 parts by mass, the storage stability tends to decrease. When the content is more than 30 parts by mass, the heat resistance of the cured film formed from the photosensitive resin composition may decrease. There is.

感光性樹脂組成物は、(G)成分として熱架橋剤を含有してもよい。
架橋剤は、例えば組成物を塗布、露光、現像した後に加熱処理する工程において、アルカリ可溶性樹脂等の他の成分と反応して橋架けするか、又は加熱処理する工程において化合物自身が重合する化合物である。これによって、比較的低い温度、例えば200℃以下の硬化においても良好な膜の強度が得られ、機械特性や薬品耐性、フラックス耐性を向上させることができる。
The photosensitive resin composition may contain a thermal crosslinking agent as the component (G).
A crosslinking agent is a compound that reacts with other components such as an alkali-soluble resin to crosslink in the step of heat treatment after applying, exposing and developing the composition, or the compound itself is polymerized in the step of heat treatment. It is. As a result, good film strength can be obtained even at a relatively low temperature, for example, 200 ° C. or lower, and mechanical properties, chemical resistance, and flux resistance can be improved.

(G)成分は、加熱処理する工程において架橋又は重合する化合物である以外に特に制限はないが、分子内にメチロール基、アルコキシメチル基、エポキシ基又はビニルエーテル基を有する化合物であると好ましい。中でも感度とワニスの安定性に優れ、さらにパターン形成後の膜の硬化時に膜の溶融を防ぐことができる点で、分子内に2個以上のメチロール基、アルコキシメチル基を有する化合物がより好ましい。   The component (G) is not particularly limited except that it is a compound that is crosslinked or polymerized in the heat treatment step, but is preferably a compound having a methylol group, an alkoxymethyl group, an epoxy group, or a vinyl ether group in the molecule. Among them, compounds having two or more methylol groups and alkoxymethyl groups in the molecule are more preferable in that they are excellent in sensitivity and varnish stability and can prevent melting of the film when the film is cured after pattern formation.

(G)成分は、下記式(G−1)で表される化合物を含むことが好ましい。

Figure 2017122759
(式(G−1)中、複数のR15及びR16は、各々独立に水素原子又は一価の有機基である。
2つのR16は、互いが結合することで環構造となっていてもよい。なお、R15及びR16が複数存在する場合、複数のR15及び複数のR16は各々同一でも異なっていてもよい。) The component (G) preferably contains a compound represented by the following formula (G-1).
Figure 2017122759
(In the formula (G-1), R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Two R 16 may be a ring structure by one another binds. When a plurality of R 15 and R 16 are present, the plurality of R 15 and the plurality of R 16 may be the same or different. )

上記式(G−1)で表される化合物としては、例えば、下記式で表される構造有する化合物を挙げることができる。但し、式(G−1)で表される化合物は、これらに限定されるものではない。

Figure 2017122759
(式中、R17は各々独立に炭素数1〜20のアルキル基である。R18は各々独立に炭素数1〜10のアルキル基である。なお、複数のR17及び複数のR18は各々同一でも異なっていてもよい。) Examples of the compound represented by the formula (G-1) include compounds having a structure represented by the following formula. However, the compound represented by the formula (G-1) is not limited thereto.
Figure 2017122759
(Wherein R 17 is each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. R 18 is each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Note that a plurality of R 17 and a plurality of R 18 are Each may be the same or different.)

感光性樹脂組成物を塗布する基板としては、シリコンウェハー、金属基板、セラミック基板等が挙げられる。   Examples of the substrate on which the photosensitive resin composition is applied include a silicon wafer, a metal substrate, and a ceramic substrate.

<パターン硬化膜の製造方法>
上記感光性組成物は、パターン硬化膜の製造に適している。製造したパターン硬化膜は、電子部品の層間絶縁膜層、表面保護膜層等として用いることができる。
パターン硬化膜の製造方法は、上述の感光性樹脂組成物を基板上に塗布及び乾燥して塗膜を形成する工程と、塗膜に活性光線を照射してパターン状に露光する工程と、未露光部を現像によって除去してパターン樹脂膜を得る工程と、パターン樹脂膜を加熱処理する工程とを含有する。
以下、各工程について説明する。
<Method for producing patterned cured film>
The said photosensitive composition is suitable for manufacture of a pattern cured film. The produced pattern cured film can be used as an interlayer insulating film layer, a surface protective film layer or the like of an electronic component.
A method for producing a patterned cured film includes a step of applying and drying the above-described photosensitive resin composition on a substrate to form a coating film, a step of irradiating the coating film with an actinic ray and exposing it to a pattern, It includes a step of removing the exposed portion by development to obtain a pattern resin film, and a step of heat-treating the pattern resin film.
Hereinafter, each step will be described.

塗布は、浸漬法、スプレー法、スクリーン印刷法、スピンコート法等によって行うことができる。
上記の組成物を塗布、乾燥し、成膜する場合、膜厚は3〜20μmが好ましく、5〜15μmがより好ましい。成膜の際の加熱乾燥は、80〜160℃が好ましく、100〜160℃がより好ましい。加熱乾燥時間は、60〜300秒が好ましく、90〜210秒がより好ましい。
Application can be performed by dipping, spraying, screen printing, spin coating, or the like.
When the above composition is applied, dried, and formed into a film, the film thickness is preferably 3 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm. The heat drying during film formation is preferably from 80 to 160 ° C, more preferably from 100 to 160 ° C. The heat drying time is preferably 60 to 300 seconds, more preferably 90 to 210 seconds.

乾燥により、溶剤を加熱除去する。その装置としては、ホットプレート、オーブン等が挙げられる。また、溶剤を加熱除去するための加熱温度は80〜150℃であることが好ましく、加熱時間は60秒〜300秒であることが好ましい。溶剤を加熱除去することによって、粘着性の無い塗膜を形成することができる。   The solvent is removed by heating by drying. Examples of the apparatus include a hot plate and an oven. The heating temperature for removing the solvent by heating is preferably 80 to 150 ° C., and the heating time is preferably 60 seconds to 300 seconds. By removing the solvent by heating, a non-adhesive coating film can be formed.

照射する活性光線としては、i線等の紫外線、遠紫外線、可視光線、電子線、X線等を用いることができる。i線が最も好ましい。
パターン状の露光に、特に制限はないが、所望のパターンが描かれたマスクを通じて行うことが好ましい。
As the active light to be irradiated, ultraviolet rays such as i rays, far ultraviolet rays, visible rays, electron beams, X-rays and the like can be used. i-line is most preferred.
The pattern exposure is not particularly limited, but is preferably performed through a mask on which a desired pattern is drawn.

現像液としては、特に制限はないが、1,1,1−トリクロロエタン等の難燃性溶剤、炭酸ナトリウム水溶液、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等のアルカリ水溶液、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、酢酸エステル類等の良溶媒、これら良溶媒と低級アルコール、水、芳香族炭化水素等の貧溶媒との混合溶媒等が用いられる。   The developer is not particularly limited, but flame retardant solvents such as 1,1,1-trichloroethane, alkali aqueous solutions such as aqueous sodium carbonate and tetramethylammonium hydroxide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, Good solvents such as N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, acetates, etc., and these good solvents and poor solvents such as lower alcohols, water, and aromatic hydrocarbons A mixed solvent or the like is used.

現像温度は、20〜25℃であることが好ましい。通常、例えば23℃である。現像時間は、感光性樹脂組成物から形成する塗膜を現像液に浸漬して、完全に溶解するまでの時間の1.5〜2.5倍を現像時間として設定することが好ましい。2倍を現像時間として設定することがより好ましい。
現像により、未露光部を溶解除去することによって、所望のパターン樹脂膜を得ることができる。現像後に、必要に応じて貧溶媒等でリンス洗浄を行ってもよい。
The development temperature is preferably 20 to 25 ° C. Usually, it is 23 degreeC, for example. The development time is preferably set as 1.5 to 2.5 times the time required for the coating film formed from the photosensitive resin composition to be immersed in the developer and completely dissolved. It is more preferable to set 2 times as the development time.
By developing and removing the unexposed portions by development, a desired pattern resin film can be obtained. After development, rinsing with a poor solvent or the like may be performed as necessary.

パターン樹脂膜の加熱処理の条件は、例えば80〜400℃で5〜300分間である。これによって、イミド化を進行させてポリイミドを含有するパターン硬化膜を得ることができる。硬化後にポリイミドとする場合、パターン硬化膜の耐薬品性、耐熱性を向上させることができる。   The conditions for the heat treatment of the pattern resin film are, for example, 80 to 400 ° C. and 5 to 300 minutes. Thereby, imidization can be advanced and the pattern cured film containing a polyimide can be obtained. When the polyimide is used after curing, the chemical resistance and heat resistance of the pattern cured film can be improved.

以下、実施例及び比較例を用いて、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
組成物に使用する(A)成分を下記方法によって調製した。
[(A)成分の調製]
合成例1
撹拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中にピロメリット酸−ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル(PMDA(HEMA))溶液195.6gと4,4’−オキシジフタル酸−ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル(ODPA(HEMA))溶液58.7gを入れ、その後、氷冷下で塩化チオニル25.9g(217.8mmol)を反応溶液温度が10度以下を保つように滴下漏斗を用いて滴下した。塩化チオニルの滴下が終了した後、氷冷下で2時間反応を行いPMDA(HEMA)とODPA(HEMA)の酸クロリドの溶液を得た。次いで、滴下漏斗を用いて、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン31.7g(99.0mmol)、ピリジン34.5g(435.6mmol)、ハイドロキノン0.076g(0.693mmol)のN−メチルピロリドン溶液90.2gを氷冷化で反応溶液の温度が10℃を超えないように注意しながら滴下した。この反応液を蒸留水に滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリアミド酸エステルを得た。これをポリマーA1(ピロメリット酸−ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル/4,4’−オキシジフタル酸−ヒドロキシエチルメタクリレートジエステル/2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン縮重合体(PMDA/ODPA/TFMB))とする。
得られたポリマーA1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34,000であった。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples.
Component (A) used in the composition was prepared by the following method.
[Preparation of component (A)]
Synthesis example 1
In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 195.6 g of pyromellitic acid-hydroxyethyl methacrylate diester (PMDA (HEMA)) solution and 4,4′-oxydiphthalic acid-hydroxyethyl methacrylate diester (ODPA ( 58.7 g of HEMA)) solution was added, and then 25.9 g (217.8 mmol) of thionyl chloride was added dropwise using an addition funnel while maintaining the reaction solution temperature at 10 ° C. or lower under ice cooling. After the addition of thionyl chloride was completed, the reaction was carried out for 2 hours under ice cooling to obtain a solution of PMDA (HEMA) and ODPA (HEMA) acid chloride. Then, using a dropping funnel, 21.7 '(99.0 mmol) of 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine, 34.5 g (435.6 mmol) of pyridine, 0.076 g (0.693 mmol) of hydroquinone -90.2 g of methylpyrrolidone solution was added dropwise while cooling with ice so that the temperature of the reaction solution did not exceed 10 ° C. The reaction solution was dropped into distilled water, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid ester. This was polymer A1 (pyromellitic acid-hydroxyethyl methacrylate diester / 4,4′-oxydiphthalic acid-hydroxyethyl methacrylate diester / 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine condensation polymer (PMDA / ODPA / TFMB)). And
The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of the obtained polymer A1 was 34,000.

ポリマーA1のGPC法標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量の測定条件は以下の通りであり、ポリマー0.5mgに対して溶剤[テトラヒドロフラン(THF)/ジメチルホルムアミド(DMF)=1/1(容積比)]1mLの溶液を用いて測定した
測定装置:検出器 株式会社日立製作所製L4000UV
ポンプ:株式会社日立製作所製L6000
株式会社島津製作所製C−R4A Chromatopac
測定条件:カラムGelpack GL−S300MDT−5×2本
溶離液:THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/L)、HPO(0.06mol/L)
流速:1.0mL/min
検出器:UV270nm
The measurement conditions of the weight average molecular weight calculated | required by GPC method standard polystyrene conversion of polymer A1 are as follows, Solvent [tetrahydrofuran (THF) / dimethylformamide (DMF) = 1/1 (volume ratio) with respect to 0.5 mg of polymers. )] Measured using 1 mL of solution Measuring device: Detector L4000UV manufactured by Hitachi, Ltd.
Pump: Hitachi Ltd. L6000
C-R4A Chromatopac made by Shimadzu Corporation
Measurement conditions: Column Gelpack GL-S300MDT-5 × 2 eluent: THF / DMF = 1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03 mol / L), H 3 PO 4 (0.06 mol / L)
Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: UV270nm

合成例2
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸15.48g(60mmol)、N−メチルピロリドン90gを仕込み、フラスコを5℃に冷却した後、塩化チオニル23.9g(120mmol)を滴下し、30分反応させて、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリドの溶液を得た。次いで、攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N−メチルピロリドン87.5gを仕込み、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18.30g(50mmol)とm−アミノフェノール2.18g(20mmol)を攪拌溶解した後、ピリジン9.48g(120mmol)を添加し、温度を0〜5℃に保ちながら、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸クロリドの溶液を30分間かけて滴下した後、30分間攪拌を続けた。次に、溶液を3リットルの水に投入し、析出物を回収、純水で3回洗浄した後、減圧乾燥して水酸基末端のポリヒドロキシアミドを得た(以下、ポリマーA2という)。
得られたポリマーA2の重量平均分子量をGPC法標準スチレン換算により求めた重量平均分子量は23400であり、分散度は1.8であった。
Synthesis example 2
In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 15.48 g (60 mmol) of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid and 90 g of N-methylpyrrolidone were charged, and after the flask was cooled to 5 ° C., thionyl chloride was added. 23.9 g (120 mmol) was added dropwise and reacted for 30 minutes to obtain a solution of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid chloride. Next, 87.5 g of N-methylpyrrolidone was charged into a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, and 18.30 g (50 mmol) of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and m -After 2.18 g (20 mmol) of aminophenol was stirred and dissolved, 9.48 g (120 mmol) of pyridine was added, and while maintaining the temperature at 0 to 5 ° C, a solution of 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid chloride was added for 30 minutes. After dropwise addition, stirring was continued for 30 minutes. Next, the solution was poured into 3 liters of water, and the precipitate was collected, washed three times with pure water, and then dried under reduced pressure to obtain a hydroxyl-terminated polyhydroxyamide (hereinafter referred to as polymer A2).
The weight average molecular weight of the obtained polymer A2 obtained by GPC standard styrene conversion was 23400, and the degree of dispersion was 1.8.

組成物の(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(E)成分として、下記成分を用意した。
(B)成分
B1:エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)(IRGACURE−OXE−02、BASF株式会社製)
B2:1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタンの1−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸エステル(エステル化率約90%、TPPA528、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)
The following components were prepared as the component (B), component (C), component (D) and component (E) of the composition.
(B) Component B1: Ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) (IRGACURE-OXE-02, BASF (Made by Co., Ltd.)
B2: 1-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid of 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane Ester (Esterification rate of about 90%, TPPA528, manufactured by AZ Electronic Materials)

(C)成分
C1:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(KBM−803、信越化学工業株式会社製)
C2:3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(KBM−403、信越化学工業株式会社製)
C3:3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン(KBE−585、信越化学工業株式会社製)
C4:ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン(SIB1140.0、ゲレスト社製)
C5:2−(2−ピリジルエチル)チオプロピルトリメトキシシラン(SIP−6926、ゲレスト社製)
C6:3−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン(SIT−7908、ゲレスト社製)
C7:フェニルトリメトキシシラン(KBM−103、信越化学工業株式会社)
C8:メチルトリメトキシシラン(SZ6070、東レ・ダウコーニング株式会社)
C9:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(SZ6030、東レ・ダウコーニング株式会社)
C10:ベンゾトリアゾール(和光純薬株式会社製)
C11:1H−テトラゾール(東京化成工業株式会社製)
(C) Component C1: 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (KBM-803, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
C2: 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
C3: 3-Ureidopropyltriethoxysilane (KBE-585, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
C4: Bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane (SIB1140.0, manufactured by Gerest)
C5: 2- (2-pyridylethyl) thiopropyltrimethoxysilane (SIP-6926, manufactured by Gerest)
C6: 3-thiocyanate propyl triethoxysilane (SIT-7908, manufactured by Gerest)
C7: Phenyltrimethoxysilane (KBM-103, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
C8: Methyltrimethoxysilane (SZ6070, Toray Dow Corning Co., Ltd.)
C9: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (SZ6030, Toray Dow Corning Co., Ltd.)
C10: Benzotriazole (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
C11: 1H-tetrazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

(D)成分
D1:N−メチルホルムアミド(和光純薬株式会社製)
D2:γ−ブチロラクトン(和光純薬株式会社製)
(D) Component D1: N-methylformamide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
D2: γ-butyrolactone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

(E)成分
E1:トリエチレングリコールジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製)
(E) Component E1: Triethylene glycol dimethacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)

実施例1−14及び比較例1−8
[耐熱性及び反応性評価]
(C)成分について、下記方法に基いて耐熱性及び反応性を評価した。結果を表1及び表2に示す。
Example 1-14 and Comparative Example 1-8
[Evaluation of heat resistance and reactivity]
About (C) component, heat resistance and reactivity were evaluated based on the following method. The results are shown in Tables 1 and 2.

(1)耐熱性評価
(C)成分20mgをアルミ製パンに量りとり、熱重量分析装置SA6300(SII社製)を用いて空気雰囲気下、30℃〜450℃の温度範囲で、10℃/minで昇温して、重量減少曲線及び示差熱分析曲線を測定して、耐熱性を評価した。
(1) Heat resistance evaluation (C) 20 mg of the component was weighed in an aluminum pan, and 10 ° C./min in a temperature range of 30 ° C. to 450 ° C. in an air atmosphere using a thermogravimetric analyzer SA6300 (manufactured by SII). The temperature was raised and the weight loss curve and differential thermal analysis curve were measured to evaluate the heat resistance.

(2)シリコンとの反応の確認
Si基板を乳鉢を用いて砕いた粉末を20mgをアルミ製パンに量りとった後、(C)成分20mgをSi粉末が入ったアルミ製パンに量りとり、熱重量分析装置SA6300(SII社製)を用いて空気雰囲気下、30℃〜450℃の温度範囲で、10℃/minで昇温して、重量減少曲線及び示差熱分析曲線を測定し、シリコンとの反応性を評価した。
ここで反応性の評価は、(C)成分単独の熱重量減少曲線と(C)成分とシリコン粉末の熱重量減少曲線を比較し、(C)成分とシリコン粉末の熱重量減少曲線が(C)成分単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしており、且つ(C)成分とシリコン粉末の示差熱分析曲線において、(C)成分単独測定では観測されなかった発熱ピーク又は吸熱ピークが観測された場合を「○」と評価した。一方、(C)成分単独の熱重量減少曲線と(C)成分とシリコン粉末との熱重量減少曲線を比較し、熱重量減少曲線がほぼ変化しておらず、且つ示差熱分析曲線において、(C)成分単独測定では観測されなかった発熱ピーク又は吸熱ピークが観測されなかった場合を「×」と評価した。
(2) Confirmation of reaction with silicon After weighing 20 mg of powder obtained by pulverizing a Si substrate using a mortar into an aluminum pan, 20 mg of component (C) was weighed into an aluminum pan containing Si powder and heated. Using a gravimetric analyzer SA6300 (manufactured by SII), the temperature was increased at 10 ° C./min in an air atmosphere at a temperature range of 30 ° C. to 450 ° C., and a weight reduction curve and a differential thermal analysis curve were measured. The reactivity of was evaluated.
Here, the evaluation of reactivity is made by comparing the thermogravimetric decrease curve of the component (C) alone with the thermogravimetric decrease curve of the component (C) and the silicon powder. ) Shifted to a higher temperature than the thermogravimetric decrease curve of the component alone, and in the differential thermal analysis curve of the component (C) and the silicon powder, there was an exothermic peak or endothermic peak that was not observed in the (C) component single measurement. When observed, it was evaluated as “◯”. On the other hand, the thermogravimetric decrease curve of the component (C) alone and the thermogravimetric decrease curve of the component (C) and the silicon powder were compared, and the thermogravimetric decrease curve was not substantially changed. C) The case where no exothermic peak or endothermic peak was observed in the component single measurement was evaluated as “x”.

(3)銅との反応の確認
銅粉末(東京化成工業株式会社製)20mgをアルミ製パンに量りとった後、(C)成分20mgを銅粉末が入ったアルミ製パンに量りとり、熱重量分析装置SA6300(SII社製)を用いて空気雰囲気下、30℃〜450℃の温度範囲で、10℃/minで昇温して、熱重量減少曲線及び示差熱分析曲線を測定し、銅との反応性を評価した。
ここで反応性の評価は、(C)成分単独の熱重量減少曲線と(C)成分と銅粉末の熱重量減少曲線を比較し、(C)成分と銅粉末の熱重量減少曲線が(C)成分単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしており、且つ(C)成分と銅粉末の示差熱分析曲線において、(C)成分単独測定では観測されなかった発熱ピーク又は吸熱ピークが観測された場合を「○」と評価した。一方、(C)成分単独の熱重量減少曲線と(C)成分と銅粉末との熱重量減少曲線を比較し、熱重量減少曲線がほぼ変化しておらず、且つ示差熱分析曲線において、(C)成分単独測定では観測されなかった発熱ピーク又は吸熱ピークが観測されなかった場合を「×」と評価した。
(3) Confirmation of reaction with copper After weighing 20 mg of copper powder (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) into an aluminum pan, 20 mg of component (C) was weighed into an aluminum pan containing copper powder and thermogravimetric. Using an analyzer SA6300 (manufactured by SII), the temperature was raised at 10 ° C./min in an air atmosphere at a temperature range of 30 ° C. to 450 ° C., and a thermogravimetric decrease curve and a differential thermal analysis curve were measured. The reactivity of was evaluated.
Here, the evaluation of reactivity is made by comparing the thermogravimetric decrease curve of the component (C) alone with the thermogravimetric decrease curve of the component (C) and the copper powder. ) The thermogravimetric decrease curve of the component alone is shifted to a higher temperature side, and in the differential thermal analysis curve of the component (C) and the copper powder, there is an exothermic peak or endothermic peak that was not observed in the (C) component alone measurement. When observed, it was evaluated as “◯”. On the other hand, the thermogravimetric decrease curve of the component (C) alone and the thermogravimetric decrease curve of the component (C) and the copper powder were compared. C) The case where no exothermic peak or endothermic peak was observed in the component single measurement was evaluated as “x”.

図1は、(C)成分がC1である場合の熱重量減少曲線である。図1に示す熱重量減少曲線から、C1単独の測定結果と比較すると、Si又はCu粉末添加によって熱重量減少曲線が高温側へシフトし、特にCu粉末添加時に大きくシフトしていることが分かる。この結果、C1はSi及び銅と反応が進行し、耐熱性が向上したと考えられる。   FIG. 1 is a thermogravimetric decrease curve when the component (C) is C1. From the thermogravimetric decrease curve shown in FIG. 1, it can be seen that the thermogravimetric decrease curve is shifted to the high temperature side by adding Si or Cu powder, especially when Cu powder is added. As a result, it is considered that C1 reacted with Si and copper, and the heat resistance was improved.

図2は、(C)成分がC1である場合の示差熱分析曲線である。図2に示す示差熱分析曲線において、C1が銅の存在下では単独の測定では観測されない60℃前後で発熱反応を示すのに対し、Si存在下では吸熱反応が若干低温へシフトしており、C1がSi及びCu間で何らかの反応が進行していることが分かる。   FIG. 2 is a differential thermal analysis curve when the component (C) is C1. In the differential thermal analysis curve shown in FIG. 2, C1 shows an exothermic reaction at around 60 ° C., which is not observed in a single measurement in the presence of copper, whereas the endothermic reaction slightly shifts to a lower temperature in the presence of Si. It can be seen that some reaction of C1 proceeds between Si and Cu.

シランカップリング剤に関する文献から、トリメトキシシラン又はトリエトキシシランが基板と反応する際にはそれぞれメタノール、又はエタノールが揮発するため、吸熱反応となると考えられる。従って、C1とSiとの反応はトリメトキシシリル基とSiの反応が進行していると考えられる。一方、C1が銅との反応により発熱反応が進行しているのはメルカプト基と銅の反応が進行していると考えられる。このようにTG−DTA測定から基板と反応している官能基の情報も得ることができ、非常に有用である。   From the literature regarding the silane coupling agent, it is considered that when trimethoxysilane or triethoxysilane reacts with the substrate, methanol or ethanol volatilizes, so that an endothermic reaction occurs. Therefore, it is considered that the reaction between C1 and Si proceeds from the reaction between the trimethoxysilyl group and Si. On the other hand, it is considered that the reaction between the mercapto group and copper proceeds because the exothermic reaction proceeds due to the reaction of C1 with copper. Thus, the information of the functional group reacting with the substrate can be obtained from the TG-DTA measurement, which is very useful.

図3は、(C)成分がC9である場合のTG曲線である。図3に示すC9とSi粉末を添加した場合の熱重量減少曲線はC−9単独の場合とほぼ変わらないことから、C9とSi粉末間での反応が進行しないことを示している。C9とCu粉末の熱重量減少曲線はわずかではあるが向上している。したがって、C9とCu粉末との反応が進行していることを示している。   FIG. 3 is a TG curve when the component (C) is C9. The thermogravimetric decrease curve when C9 and Si powder shown in FIG. 3 are added is almost the same as that of C-9 alone, indicating that the reaction between C9 and Si powder does not proceed. The thermogravimetric decrease curves of C9 and Cu powder are slightly improved. Therefore, it shows that the reaction between C9 and Cu powder proceeds.

図4は、(C)成分がC9である場合の示差熱分析曲線である。図4に示すC9単独、C9とSi粉末、C9とCu粉末の場合のDTA曲線を比較すると、C9とSi粉末の場合はC−9単独と比較して180℃付近の吸熱ピークにほぼ違いはなく、C9とSiの反応は進行していないと考えられる。しかし、Cu粉末の場合は吸熱ピークのピークトップが若干高温側にシフトしているので、C9とCu間で何らかの反応が起きている可能性がある。   FIG. 4 is a differential thermal analysis curve when the component (C) is C9. Comparing the DTA curves for C9 alone, C9 and Si powder, and C9 and Cu powder shown in FIG. 4, there is almost no difference in the endothermic peak around 180 ° C. compared to C-9 alone for C9 and Si powder. It is considered that the reaction between C9 and Si does not proceed. However, in the case of Cu powder, since the peak top of the endothermic peak is slightly shifted to the high temperature side, some reaction may occur between C9 and Cu.

(4)ベース樹脂((A)成分)との反応の確認
合成例1で合成したポリマーA1をアルミ製パンに量りとった後、(C)成分20mgをアルミ製パンに量りとり、熱重量分析装置SA6300(SII社製)を用いて空気雰囲気下、30℃〜450℃の温度範囲で、10℃/minで昇温して、熱重量減少曲線及び示差熱(TG)曲線を測定し、ベース樹脂との反応性を評価した。また、ポリマーA1の代わりに合成例2で合成したポリマーA2を用いて、同様に反応性を評価した。
ここで反応性の評価は、(C)成分単独の熱重量減少曲線と(C)成分とベース樹脂の熱重量減少(TG)曲線を比較し、(C)成分とベース樹脂の熱重量減少曲線が(C)成分単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしており、且つ(C)成分とベース樹脂の示差熱分析(DTA)曲線において、(C)成分単独測定では観測されなかった発熱ピーク又は吸熱ピークが観測された場合を「○」と評価した。一方、(C)成分単独の熱重量減少曲線と(C)成分とベース樹脂との熱重量減少曲線を比較し、熱重量減少曲線がほぼ変化しておらず、且つ示差熱分析(DTA)曲線において、(C)成分単独測定では観測されなかった発熱ピーク又は吸熱ピークが観測されなかった場合を「×」と評価した。
(4) Confirmation of reaction with base resin (component (A)) After polymer A1 synthesized in Synthesis Example 1 was weighed on an aluminum pan, 20 mg of component (C) was weighed on an aluminum pan and subjected to thermogravimetric analysis. Using an apparatus SA6300 (manufactured by SII), the temperature was raised at 10 ° C./min in an air atmosphere at a temperature range of 30 ° C. to 450 ° C., and a thermogravimetric decrease curve and differential heat (TG) curve were measured. The reactivity with the resin was evaluated. Further, the reactivity was similarly evaluated using the polymer A2 synthesized in Synthesis Example 2 instead of the polymer A1.
Here, the evaluation of reactivity is made by comparing the thermogravimetric decrease curve of the component (C) alone with the thermogravimetric decrease (TG) curve of the component (C) and the base resin, and the thermogravimetric decrease curve of the component (C) and the base resin. Is shifted to a higher temperature side than the thermogravimetric decrease curve of component (C) alone, and in the differential thermal analysis (DTA) curve of component (C) and the base resin, it was not observed in the measurement of component (C) alone A case where an exothermic peak or an endothermic peak was observed was evaluated as “◯”. On the other hand, the thermogravimetric decrease curve of the component (C) alone and the thermogravimetric decrease curve of the component (C) and the base resin were compared, and the thermogravimetric decrease curve was almost unchanged, and the differential thermal analysis (DTA) curve. The case where no exothermic peak or endothermic peak was observed in the component (C) single measurement was evaluated as “x”.

[密着性の評価]
実施例1−14及び比較例1−8の接着助剤を用いて、表3に示す配合パターン(a)及び配合パターン(b)の組成物をそれぞれ調製し、下記方法で密着性を評価した。結果を表1及び表2に示す。
[Evaluation of adhesion]
Using the adhesion assistants of Example 1-14 and Comparative Example 1-8, the compositions of the combination pattern (a) and the combination pattern (b) shown in Table 3 were prepared, and the adhesion was evaluated by the following method. . The results are shown in Tables 1 and 2.

調製した組成物をSi基板(シリコンウエハ)上にスピンコートして、120℃で3分間加熱し、膜厚約11〜12μmの樹脂膜を形成した。この樹脂膜を備える基板を、縦型拡散炉(光洋サーモシステム株式会社製、商品名「μ−TF」)を用いて、窒素中、配合パターン(a)の組成物の場合は温度270℃(昇温時間1.5時間)で、配合パターン(b)の組成物の場合は230℃(昇温時間1.5時間)で2時間塗膜を加熱処理(硬化)し、Si基板上に膜厚約10μmの硬化膜を得た。
また、Si基板の代わりにCu基板を用いた他は上記と同様にしてCu基板上に硬化膜を得た。当該Cu基板は、シリコン基板上にTiN膜をスパッタ形成後、そのTiN膜上に銅膜をスパッタ形成し、さらにこの銅膜をシード層として銅メッキを施して得た基板である。
The prepared composition was spin coated on a Si substrate (silicon wafer) and heated at 120 ° C. for 3 minutes to form a resin film having a thickness of about 11 to 12 μm. Using a vertical diffusion furnace (trade name “μ-TF”, manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.), the substrate provided with this resin film is heated to 270 ° C. in the case of the composition of the combination pattern (a) in nitrogen. In the case of the composition of the combination pattern (b), the coating film was heat-treated (cured) at 230 ° C. (temperature raising time 1.5 hours) for 2 hours to form a film on the Si substrate. A cured film having a thickness of about 10 μm was obtained.
A cured film was obtained on the Cu substrate in the same manner as described above except that a Cu substrate was used instead of the Si substrate. The Cu substrate is a substrate obtained by forming a TiN film on a silicon substrate by sputtering, forming a copper film on the TiN film by sputtering, and performing copper plating using the copper film as a seed layer.

得られた硬化膜について、クロスカットガイド(コーテック株式会社製)を用いてカミソリで10x10の碁盤目の切り込みを入れて、硬化膜を100個の小片に分割した。そこに粘着テープ(ニチバン株式会社製)を貼り付けた後、剥離した。粘着テープを剥離する際に、基板から剥離した小片の数により、密着性を下記のように評価した。
○: 剥離なし残り数100
△: 残り数60〜99
×: 残り数59以下
The resulting cured film was cut into 10 × 10 grids with a razor using a cross cut guide (manufactured by Cortec Co., Ltd.), and the cured film was divided into 100 small pieces. After sticking an adhesive tape (made by Nichiban Co., Ltd.) there, it was peeled off. When peeling the adhesive tape, the adhesion was evaluated as follows according to the number of small pieces peeled from the substrate.
○: No peeling remaining 100
Δ: Remaining 60-99
×: 59 or less remaining

Figure 2017122759
Figure 2017122759

Figure 2017122759
Figure 2017122759

Figure 2017122759
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以上の結果から、Si基板又はCu基板と密着性の良好な感光性樹脂組成物とするためには組成物の調製に用いる材料に関わらず、Si、Cu及びアルカリ可溶性樹脂のそれぞれと相互作用を持つ接着助剤から選定すれば、テープテストにおける感光性樹脂組成物の接着性評価結果と相間があり、効率よく接着助剤の選定を行うことができる。
一方、本発明の知見無しに接着助剤の選定を行う場合、1つの組成に対してすべての接着助剤C1〜C9を配合し、密着性評価としてクロスカット法だけでなくスタッドプル法等の結果を総合して接着助剤の効果の判定を行う必要がある。例えば(A)アルカリ可溶性樹脂の骨格等を変更した場合、再度すべての接着助剤の検討を行う必要があり、接着助剤の選定に非常に時間がかかることになる。
From the above results, in order to obtain a photosensitive resin composition having good adhesion to the Si substrate or Cu substrate, regardless of the material used for preparing the composition, it interacts with each of Si, Cu and alkali-soluble resin. If it chooses from the adhesion | attachment adjuvant which has, it has a correlation with the adhesive evaluation result of the photosensitive resin composition in a tape test, and can select an adhesion | attachment adjuvant efficiently.
On the other hand, when selecting an adhesion assistant without knowledge of the present invention, all the adhesion assistants C1 to C9 are blended with respect to one composition, and not only the cross-cut method but also the stud pull method or the like is evaluated. It is necessary to determine the effect of the adhesion assistant by combining the results. For example, when the skeleton of the alkali-soluble resin (A) is changed, it is necessary to examine all the adhesion assistants again, and it takes a very long time to select the adhesion assistant.

Claims (4)

アルカリ可溶性樹脂と、活性光線の照射によって酸を発生する化合物又は活性光線の照射によってラジカルを発生する化合物と、接着助剤とを含有する感光性樹脂組成物の、基板に対する接着性を向上させる接着助剤の選定方法であって、
前記接着助剤を下記(1)及び(2)を満たすものとする接着助剤の選定方法。
(1)前記接着助剤及び前記基板を構成する材料の混合物、並びに前記接着助剤単独について熱重量減少曲線及び示差熱分析曲線をそれぞれ測定し、前記混合物の熱重量減少曲線が前記接着助剤単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしている、及び前記混合物の示差熱分析曲線が前記接着助剤単独の示差熱分析曲線では観測されない発熱ピーク又は吸熱ピークを有する。
(2)前記接着助剤及び前記アルカリ可溶性樹脂の混合物、並びに前記接着助剤単独について熱重量減少曲線及び示差熱分析曲線をそれぞれ測定し、前記混合物の熱重量減少曲線が前記接着助剤単独の熱重量減少曲線よりも高温側へシフトしている、及び前記混合物の示差熱分析曲線が前記接着助剤単独の示差熱分析曲線では観測されない発熱ピーク又は吸熱ピークを有する。
Adhesion that improves adhesion to a substrate of a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin, a compound that generates an acid upon irradiation with actinic light or a compound that generates a radical upon irradiation with actinic light, and an adhesion assistant A method for selecting an auxiliary agent,
A method for selecting an adhesion assistant that satisfies the following (1) and (2).
(1) A thermogravimetric decrease curve and a differential thermal analysis curve were measured for the mixture of the adhesion assistant and the material constituting the substrate, and the adhesion assistant alone, and the thermogravimetry curve of the mixture was the adhesion assistant. It has shifted to a higher temperature side than a single thermogravimetric loss curve, and the differential thermal analysis curve of the mixture has an exothermic peak or an endothermic peak that is not observed in the differential thermal analysis curve of the adhesion aid alone.
(2) A thermogravimetric reduction curve and a differential thermal analysis curve are measured for the mixture of the adhesion assistant and the alkali-soluble resin, and the adhesion assistant alone, and the thermogravimetric reduction curve of the mixture is obtained from the adhesion assistant alone. It has shifted to a higher temperature side than the thermogravimetric decrease curve, and the differential thermal analysis curve of the mixture has an exothermic peak or an endothermic peak that is not observed in the differential thermal analysis curve of the adhesion aid alone.
前記活性光線の照射によって酸を発生する化合物がジアゾナフトキノン化合物である請求項1に記載の接着助剤の選定方法。   The method for selecting an adhesion promoter according to claim 1, wherein the compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays is a diazonaphthoquinone compound. 前記接着助剤がシランカップリング剤である請求項1又は2に記載の接着助剤の選定方法。   The method for selecting an adhesion assistant according to claim 1 or 2, wherein the adhesion assistant is a silane coupling agent. 前記接着助剤が含窒素複素環化合物である請求項1又は2に記載の接着助剤の選定方法。   The method for selecting an adhesion assistant according to claim 1 or 2, wherein the adhesion assistant is a nitrogen-containing heterocyclic compound.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2022045275A1 (en) * 2020-08-27 2022-03-03
WO2022045275A1 (en) * 2020-08-27 2022-03-03 富士フイルム株式会社 Curable resin composition, cured product, layered product, method for producing cured product, semiconductor device, and compound
JP7500740B2 (en) 2020-08-27 2024-06-17 富士フイルム株式会社 CURABLE RESIN COMPOSITION, CURED PRODUCT, LAMINATE, PROCESS FOR PRODUCING CURED PRODUCT, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND COMPOUND

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