JP2017201345A - Photosensitive resin composition, photosensitive element, cured product, method for forming resist pattern, and semiconductor device - Google Patents

Photosensitive resin composition, photosensitive element, cured product, method for forming resist pattern, and semiconductor device Download PDF

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Akihiro Nakamura
彰宏 中村
健一 岩下
Kenichi Iwashita
健一 岩下
加藤 哲也
Tetsuya Kato
哲也 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition which can give a cured product having excellent mechanical characteristics even when cured at a low temperature.SOLUTION: The photosensitive resin composition contains a component (A): a resin having a phenolic hydroxyl group, a component (B): a compound having at least one selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxyalkyl group, a component (C): a polyfunctional monomer having three or more structural units derived from caprolactone in the molecule, and a component (D): a photosensitive acid generator.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、感光性樹脂組成物、感光性エレメント、硬化物、レジストパターンの形成方法及び半導体装置に関する。   The present disclosure relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive element, a cured product, a resist pattern forming method, and a semiconductor device.

半導体素子又はプリント配線板の製造においては、微細なパターンを形成するために、例えば、ネガ型感光性樹脂組成物が使用されている。この方法では、感光性樹脂組成物の塗布等によって、基材(例えば、半導体素子の場合はチップ、プリント配線板の場合は基板)上に感光層を形成し、所定のパターンを通して活性光線を照射することで露光部を硬化させる。さらに、現像液を用いて未露光部を選択的に除去することで、感光性樹脂組成物の硬化膜であるレジストパターンを基材上に形成する。   In the production of a semiconductor element or a printed wiring board, for example, a negative photosensitive resin composition is used to form a fine pattern. In this method, a photosensitive layer is formed on a base material (for example, a chip in the case of a semiconductor element or a substrate in the case of a printed wiring board) by application of a photosensitive resin composition, and irradiated with actinic rays through a predetermined pattern. By doing so, the exposed portion is cured. Furthermore, the resist pattern which is a cured film of the photosensitive resin composition is formed on a base material by selectively removing an unexposed part using a developing solution.

例えば、アルカリ水溶液に可溶なノボラック樹脂、アクリル樹脂及び光酸発生剤を含有する感光性樹脂組成物、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性エポキシ化合物及び光カチオン重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物等が提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。   For example, a photosensitive resin composition containing a novolak resin soluble in an alkaline aqueous solution, an acrylic resin and a photoacid generator, a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble epoxy compound having a carboxyl group and a photocationic polymerization initiator, etc. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1 below).

国際公開第2014/103516号International Publication No. 2014/103516

半導体素子又はプリント配線板の保護膜(ソルダーレジスト、表面保護膜等)又は層間絶縁膜に用いられる材料に対しては、優れた機械特性を有することが求められるようになっている。一方、近年、保護膜又は層間絶縁膜と組み合わせて使用される他の材料の耐熱温度が充分高いとはいえないことから、保護膜又は層間絶縁膜を得るために用いられる材料の熱硬化温度の低下が求められるようになり、特に、220℃以下での熱硬化性を求められることも多くなっている。しかしながら、熱硬化温度を低温化すると、機械特性が低下する傾向にある。   A material used for a protective film (solder resist, surface protective film, etc.) or an interlayer insulating film of a semiconductor element or a printed wiring board is required to have excellent mechanical properties. On the other hand, since the heat resistance temperature of other materials used in combination with a protective film or an interlayer insulating film is not sufficiently high in recent years, the thermosetting temperature of the material used to obtain the protective film or the interlayer insulating film Decrease is demanded, and in particular, thermosetting property at 220 ° C. or less is often demanded. However, when the thermosetting temperature is lowered, the mechanical properties tend to decrease.

本開示は、従来技術における前記問題点に鑑みてなされたものであり、低温で硬化した場合であっても優れた機械特性を有する硬化物を得ることが可能な感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本開示は、前記感光性樹脂組成物を用いて得られる感光性エレメント及び硬化物を提供することを目的とする。さらに、本開示は、前記感光性樹脂組成物又は前記感光性エレメントを用いたレジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。本開示は、前記硬化物を備える半導体装置を提供することを目的とする。   The present disclosure has been made in view of the above problems in the prior art, and provides a photosensitive resin composition capable of obtaining a cured product having excellent mechanical properties even when cured at a low temperature. For the purpose. Moreover, this indication aims at providing the photosensitive element and hardened | cured material which are obtained using the said photosensitive resin composition. Furthermore, this indication aims at providing the formation method of the resist pattern using the said photosensitive resin composition or the said photosensitive element. An object of this indication is to provide a semiconductor device provided with the above-mentioned hardened material.

本開示は、(A)成分:フェノール性水酸基を有する樹脂と、(B)成分:メチロール基及びアルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する化合物と、(C)成分:カプロラクトンに由来する構造単位を分子内に3つ以上有する多官能性単量体と、(D)成分:光感応性酸発生剤と、を含有する、感光性樹脂組成物を提供する。   The present disclosure is derived from (A) component: a resin having a phenolic hydroxyl group, (B) component: a compound having at least one selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxyalkyl group, and (C) component: caprolactone. There is provided a photosensitive resin composition comprising a polyfunctional monomer having three or more structural units in the molecule, and a component (D): a photosensitive acid generator.

本開示の感光性樹脂組成物によれば、低温で硬化した場合であっても優れた機械特性を有する硬化物を得ることができる。例えば、本開示の感光性樹脂組成物によれば、220℃以下で硬化した場合であっても優れた機械特性を有する硬化物を得ることができる。本開示の感光性樹脂組成物によれば、優れた機械特性を有する硬化物を得ることができると共に、優れた解像性を達成することができる。   According to the photosensitive resin composition of the present disclosure, a cured product having excellent mechanical properties can be obtained even when cured at a low temperature. For example, according to the photosensitive resin composition of the present disclosure, a cured product having excellent mechanical properties can be obtained even when cured at 220 ° C. or lower. According to the photosensitive resin composition of the present disclosure, a cured product having excellent mechanical properties can be obtained, and excellent resolution can be achieved.

ところで、保護膜又は層間絶縁膜に求められる機械特性としては、応力により樹脂が変形しても、応力を緩和したときに元に戻る弾性変形を示す範囲において高い伸びを示すことが求められる。弾性変形を示す範囲を超え、塑性変形により高い伸びを示す材料は、応力を緩和したときに変形状態から元に戻らないため、信頼性に劣るおそれがある。これらの要求に対して、前記特許文献1に記載の感光性樹脂組成物等の従来の感光性樹脂組成物では、機械特性について充分検討されていない。一方、本開示の感光性樹脂組成物によれば、低温で硬化した場合であっても、弾性変形を示す範囲において良好な伸びを有する硬化物を得ることができる。   By the way, as a mechanical characteristic required for the protective film or the interlayer insulating film, even if the resin is deformed by stress, it is required to exhibit high elongation in a range in which elastic deformation is restored when the stress is relaxed. A material that exceeds the range showing elastic deformation and exhibits high elongation due to plastic deformation does not return from the deformed state when the stress is relaxed, and therefore may have poor reliability. In response to these requirements, mechanical properties have not been sufficiently studied in conventional photosensitive resin compositions such as the photosensitive resin composition described in Patent Document 1. On the other hand, according to the photosensitive resin composition of the present disclosure, a cured product having good elongation can be obtained in a range showing elastic deformation even when cured at a low temperature.

前記(C)成分は、下記一般式(1)で表される化合物を含むことが好ましい。

Figure 2017201345

[一般式(1)中、R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ独立に、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を示す]
Figure 2017201345

[一般式(2)中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、nは、1又は2を示す。]
Figure 2017201345

[一般式(3)中、Rは、水素原子又はメチル基を示す。] The component (C) preferably contains a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2017201345

[In General Formula (1), R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a group represented by the following General Formula (2) or the following General Formula (3 Is a group represented by
Figure 2017201345

[In General Formula (2), R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents 1 or 2. ]
Figure 2017201345

[In General Formula (3), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

前記(C)成分の含有量は、前記(A)成分100質量部に対して20〜100質量部であることが好ましい。   The content of the component (C) is preferably 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

また、本開示は、支持体と、当該支持体上に設けられた感光層と、を備え、前記感光層が前記感光性樹脂組成物を含む、感光性エレメントを提供する。   Moreover, this indication provides the photosensitive element provided with the support body and the photosensitive layer provided on the said support body, and the said photosensitive layer contains the said photosensitive resin composition.

また、本開示は、前記感光性樹脂組成物の硬化物を提供する。当該硬化物は、保護膜(ソルダーレジスト、表面保護膜等)又は層間絶縁膜として好適に用いることができる。   Moreover, this indication provides the hardened | cured material of the said photosensitive resin composition. The cured product can be suitably used as a protective film (solder resist, surface protective film, etc.) or an interlayer insulating film.

また、本開示は、前記感光性樹脂組成物又は前記感光性エレメントを用いて、基材上に感光層を形成する工程と、前記感光層を所定のパターンに露光した後に加熱処理を行う工程と、前記加熱処理後の感光層を現像して得られた樹脂パターンを加熱処理する工程と、を備える、レジストパターンの形成方法を提供する。   The present disclosure also includes a step of forming a photosensitive layer on a substrate using the photosensitive resin composition or the photosensitive element, and a step of performing a heat treatment after exposing the photosensitive layer to a predetermined pattern. And a step of heat-treating a resin pattern obtained by developing the photosensitive layer after the heat treatment.

また、本開示は、前記感光性樹脂組成物の硬化物を保護膜又は層間絶縁膜として備える、半導体装置を提供する。   Moreover, this indication provides the semiconductor device provided with the hardened | cured material of the said photosensitive resin composition as a protective film or an interlayer insulation film.

本開示によれば、低温で硬化した場合であっても優れた機械特性を有する硬化物を得ることが可能な感光性樹脂組成物を提供することができる。また、本開示によれば、前記感光性樹脂組成物を用いて得られる感光性エレメント及び硬化物を提供することができる。さらに、本開示によれば、前記感光性樹脂組成物又は前記感光性エレメントを用いたレジストパターンの形成方法を提供することができる。本開示によれば、前記硬化物を備える半導体装置を提供することができる。本開示によれば、弾性変形を示す範囲において10%以上の高い伸びを示すことにより、信頼性に優れる硬化物(レジストパターン等)を形成することができる。   According to the present disclosure, it is possible to provide a photosensitive resin composition capable of obtaining a cured product having excellent mechanical properties even when cured at a low temperature. Moreover, according to this indication, the photosensitive element and hardened | cured material which are obtained using the said photosensitive resin composition can be provided. Furthermore, according to this indication, the formation method of the resist pattern using the said photosensitive resin composition or the said photosensitive element can be provided. According to the present disclosure, a semiconductor device including the cured product can be provided. According to the present disclosure, a cured product (resist pattern or the like) having excellent reliability can be formed by exhibiting a high elongation of 10% or more in a range showing elastic deformation.

多層プリント配線板の製造方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing method of a multilayer printed wiring board.

以下、本開示の実施形態について具体的に説明するが、本開示はこれに限定されるものでない。   Hereinafter, although embodiment of this indication is described concretely, this indication is not limited to this.

本明細書に例示する材料は、特に断らない限り、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。本明細書において、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸、及び、それに対応するメタクリル酸の少なくとも一方を意味する。「(メタ)アクリレート」等の他の類似の表現においても同様である。また、「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。また、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を、それぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。   The materials exemplified in the present specification can be used singly or in combination of two or more unless otherwise specified. In the present specification, the content of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless there is a specific notice when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition. Means. In this specification, “(meth) acrylic acid” means at least one of acrylic acid and methacrylic acid corresponding thereto. The same applies to other similar expressions such as “(meth) acrylate”. Further, the term “layer” includes a structure formed in a part in addition to a structure formed over the entire surface when observed as a plan view. Moreover, the numerical value range shown using "to" shows the range which includes the numerical value described before and behind "to" as a minimum value and a maximum value, respectively. In addition, in the numerical ranges described stepwise in the present specification, the upper limit value or lower limit value of a numerical range of a certain step may be replaced with the upper limit value or lower limit value of the numerical range of another step. Further, in the numerical ranges described in this specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples.

<感光性樹脂組成物及び硬化物>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)成分:フェノール性水酸基を有する樹脂と、(B)成分:メチロール基及びアルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する化合物と、(C)成分:カプロラクトンに由来する構造単位を分子内に3つ以上有する多官能性単量体と、(D)成分:光感応性酸発生剤と、を含有する。また、本実施形態の感光性樹脂組成物は、必要に応じて、(E)成分:溶剤、(F)成分:無機フィラー、(G)成分:シランカップリング剤、(H)成分:増感剤、(I)成分:エポキシ樹脂、アクリロイル化合物、メタクリロイル化合物又は多価アルコール等を含有することもできる。本実施形態の感光性樹脂組成物は、ネガ型の感光性樹脂組成物として用いることができる。本実施形態の感光性樹脂組成物は、熱硬化性を有することができる。本実施形態の硬化物は、本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化物である。
<Photosensitive resin composition and cured product>
The photosensitive resin composition of the present embodiment comprises (A) component: a resin having a phenolic hydroxyl group, and (B) component: a compound having at least one selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxyalkyl group; Component C): a polyfunctional monomer having three or more structural units derived from caprolactone in the molecule; and component (D): a photosensitive acid generator. Moreover, the photosensitive resin composition of this embodiment is (E) component: solvent, (F) component: inorganic filler, (G) component: Silane coupling agent, (H) component: sensitization as needed. Agent, component (I): An epoxy resin, an acryloyl compound, a methacryloyl compound or a polyhydric alcohol can also be contained. The photosensitive resin composition of this embodiment can be used as a negative photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition of this embodiment can have thermosetting properties. The cured product of the present embodiment is a cured product of the photosensitive resin composition of the present embodiment.

本実施形態の感光性樹脂組成物によって、解像性に優れると共に、機械特性(特に、伸び)に優れる硬化物(樹脂パターン等)を形成できる理由について、本発明者らは以下のとおりと推察している。   The present inventors speculate that the photosensitive resin composition of the present embodiment can form a cured product (resin pattern or the like) that is excellent in resolution and mechanical properties (particularly, elongation). doing.

まず、未露光部では、(C)成分により、(A)成分の現像液に対する溶解性が向上する。次に、露光部では、(D)成分から発生した酸により、(B)成分におけるメチロール基又はアルコキシアルキル基が(A)成分のフェノール性水酸基と反応し、現像液に対する感光性樹脂組成物の溶解性が大幅に低下する。これにより、現像したときに、現像液に対する未露光部及び露光部の溶解性の顕著な差によって充分な解像性が得られる。   First, in the unexposed area, the solubility of the component (A) in the developer is improved by the component (C). Next, in the exposed portion, the methylol group or alkoxyalkyl group in the component (B) reacts with the phenolic hydroxyl group in the component (A) by the acid generated from the component (D), and the photosensitive resin composition for the developer Solubility is greatly reduced. Thereby, when it develops, sufficient resolution is acquired by the remarkable difference of the solubility of the unexposed part with respect to a developing solution, and an exposed part.

また、加熱処理温度が低温であっても、(B)成分と(A)成分との反応が進行しやすいと共に、(C)成分が、カプロラクトンに由来する柔軟な構造単位を分子内に3つ以上有することにより、高い伸びを示すと推察される。   Further, even when the heat treatment temperature is low, the reaction between the component (B) and the component (A) is likely to proceed, and the component (C) has three flexible structural units derived from caprolactone in the molecule. By having the above, it is assumed that high elongation is exhibited.

さらに、本実施形態の感光性樹脂組成物によれば、(C)成分の反応が進行することで、充分な耐熱性を有する硬化物(樹脂パターン等)が得られると推察される。   Furthermore, according to the photosensitive resin composition of this embodiment, it is guessed that cured | curing material (resin pattern etc.) which has sufficient heat resistance is obtained because reaction of (C) component advances.

((A)成分)
(A)成分(フェノール性水酸基を有する樹脂)としては、特に限定されないが、アルカリ水溶液に可溶な樹脂が好ましく、ノボラック樹脂がより好ましい。このようなノボラック樹脂は、フェノール類とアルデヒド類とを触媒の存在下で縮合させることにより得ることができる。
((A) component)
Although it does not specifically limit as (A) component (resin which has a phenolic hydroxyl group), Resin soluble in alkaline aqueous solution is preferable, and novolak resin is more preferable. Such a novolak resin can be obtained by condensing phenols and aldehydes in the presence of a catalyst.

フェノール類としては、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。   Phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-butylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, 2,3- Xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5-trimethylphenol, Catechol, resorcinol, pyrogallol, α-naphthol, β-naphthol and the like can be mentioned.

アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。   Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde and the like.

ノボラック樹脂の具体例としては、フェノール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、フェノール−ナフトール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂等が挙げられる。   Specific examples of the novolak resin include phenol / formaldehyde condensed novolak resin, cresol / formaldehyde condensed novolak resin, phenol-naphthol / formaldehyde condensed novolak resin, and the like.

ノボラック樹脂以外の(A)成分としては、ポリヒドロキシスチレン及びその共重合体、フェノール−キシリレングリコール縮合樹脂、クレゾール−キシリレングリコール縮合樹脂、フェノール−ジシクロペンタジエン縮合樹脂等が挙げられる。   Examples of the component (A) other than the novolak resin include polyhydroxystyrene and a copolymer thereof, a phenol-xylylene glycol condensation resin, a cresol-xylylene glycol condensation resin, and a phenol-dicyclopentadiene condensation resin.

(A)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   (A) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(A)成分の重量平均分子量は、得られる硬化物の解像性、熱衝撃性、耐熱性等に更に優れる観点から、100000以下であることが好ましく、1000〜80000であることがより好ましく、2000〜50000であることが更に好ましく、2000〜20000であることが特に好ましく、5000〜15000であることが極めて好ましい。「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(GPC)法に従って標準ポリスチレンによる検量線を用いて測定した値を指し、より具体的には、GPC測定装置としてポンプ(株式会社日立製作所製、L−6200型)、カラム(TSKgel−G5000HXL及びTSKgel−G2000HXL、いずれも東ソー株式会社製、商品名)及び検出器(株式会社日立製作所製、L−3300RI型)を使用し、溶離液としてテトラヒドロフランを使用し、温度30℃、流量1.0mL/minの条件で測定される。なお、分子量の低い化合物について、上述の重量平均分子量の測定方法で測定困難な場合には、他の方法で分子量を測定し、その平均を算出することもできる。   The weight average molecular weight of the component (A) is preferably 100000 or less, more preferably 1000 to 80000, from the viewpoint of further improving the resolution, thermal shock resistance, heat resistance and the like of the resulting cured product. More preferably, it is 2000-50000, It is especially preferable that it is 2000-20000, It is very preferable that it is 5000-15000. “Weight average molecular weight” refers to a value measured using a standard polystyrene calibration curve in accordance with a gel permeation chromatography (GPC) method. More specifically, a pump (manufactured by Hitachi, Ltd., L -6200 type), column (TSKgel-G5000HXL and TSKgel-G2000HXL, both manufactured by Tosoh Corporation, trade name) and a detector (Hitachi, Ltd., L-3300RI type) and tetrahydrofuran as an eluent And measured at a temperature of 30 ° C. and a flow rate of 1.0 mL / min. In addition, about the compound with a low molecular weight, when it is difficult to measure by the above-mentioned measuring method of the weight average molecular weight, the molecular weight can be measured by another method, and the average can be calculated.

(A)成分の含有量は、(E)成分を除く感光性樹脂組成物の全量100質量部に対して、30〜90質量部であることが好ましく、40〜80質量部であることがより好ましい。(A)成分の含有量がこの範囲であると、アルカリ水溶液による充分な解像性を有する感光層(感光性樹脂組成物を用いて形成された膜等)を得ることができる。   The content of the component (A) is preferably 30 to 90 parts by mass and more preferably 40 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the component (E). preferable. When the content of the component (A) is within this range, a photosensitive layer (film formed using a photosensitive resin composition) having sufficient resolution with an alkaline aqueous solution can be obtained.

((B)成分)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(B)成分として、メチロール基及びアルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する化合物を含有する。(B)成分としては、(A)成分又は(C)成分に該当する成分を除く。
((B) component)
The photosensitive resin composition of this embodiment contains the compound which has at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a methylol group and an alkoxyalkyl group as (B) component. (B) As a component, the component applicable to (A) component or (C) component is remove | excluded.

感光性樹脂組成物が(B)成分を含有することにより、感光性樹脂組成物を含む感光層(パターン形成後の感光層(樹脂パターン)等)を加熱して硬化する際に、(B)成分が(A)成分と反応して橋架け構造を形成し、感光層(樹脂パターン等)の脆弱化及び変形を防ぐことができる。   When the photosensitive resin composition contains the component (B), when the photosensitive layer containing the photosensitive resin composition (such as a photosensitive layer (resin pattern) after pattern formation) is heated and cured, (B) The component reacts with the component (A) to form a bridge structure, and weakening and deformation of the photosensitive layer (resin pattern or the like) can be prevented.

後述するように、感光性樹脂組成物が(D)成分を含有することで、活性光線等の照射によって酸が発生する。発生した酸の触媒作用によって、(B)成分中のメチロール基同士、又は、(B)成分中のメチロール基と(A)成分とが脱アルコールを伴って反応することによってネガ型のパターンを形成することができる。また、発生した酸の触媒作用によって、(B)成分中のアルコキシアルキル基同士、又は、(B)成分中のアルコキシアルキル基と(A)成分とが脱アルコールを伴って反応することによってネガ型のパターンを形成することができる。   As will be described later, when the photosensitive resin composition contains the component (D), an acid is generated by irradiation with actinic rays or the like. Due to the catalytic action of the generated acid, the methylol groups in component (B), or the methylol groups in component (B) react with components (A) with dealcoholization to form a negative pattern. can do. Moreover, the negative type is caused by the reaction between the alkoxyalkyl groups in the component (B) or the alkoxyalkyl groups in the component (B) and the component (A) with dealcoholization due to the catalytic action of the generated acid. The pattern can be formed.

(B)成分は、フェノール性水酸基及びヒドロキシメチルアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1種を更に有することが好ましい。(B)成分がメチロール基又はアルコキシアルキル基(アルコキシメチル基等)に加えてフェノール性水酸基又はヒドロキシメチルアミノ基を有する場合、(A)成分との反応により不溶化するだけでなく、未露光の部分では、アルカリ水溶液で現像する際の溶解速度が増加し、感度を向上させることができる。   The component (B) preferably further has at least one selected from the group consisting of a phenolic hydroxyl group and a hydroxymethylamino group. When the component (B) has a phenolic hydroxyl group or a hydroxymethylamino group in addition to a methylol group or an alkoxyalkyl group (alkoxymethyl group, etc.), it is not only insolubilized by reaction with the component (A) but also an unexposed portion. Then, the dissolution rate at the time of developing with alkaline aqueous solution increases, and a sensitivity can be improved.

フェノール性水酸基を有する(B)成分の重量平均分子量は、アルカリ水溶液に対する溶解性、感光性、機械特性等のバランスを考慮して、94〜2000であることが好ましく、108〜2000であることがより好ましく、108〜1500であることが更に好ましい。   The weight average molecular weight of the component (B) having a phenolic hydroxyl group is preferably 94 to 2000, and preferably 108 to 2000 in consideration of the balance of solubility in alkali aqueous solution, photosensitivity, mechanical properties, and the like. More preferably, it is 108-1500.

フェノール性水酸基を有する(B)成分としては、従来公知のものを用いることができるが、未露光部の溶解促進効果と感光性樹脂組成物の硬化時の溶融を防止する効果とのバランスに優れる観点から、下記一般式(4)で表される化合物が好ましい。   As the component (B) having a phenolic hydroxyl group, a conventionally known component can be used, but it is excellent in the balance between the effect of promoting the dissolution of the unexposed area and the effect of preventing the melting of the photosensitive resin composition. From the viewpoint, a compound represented by the following general formula (4) is preferable.

Figure 2017201345

[一般式(4)中、Zは、単結合又は2価の有機基を示し、R41及びR42は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基を示し、R43及びR44は、それぞれ独立に1価の有機基を示し、a及びbは、それぞれ独立に1〜3の整数を示し、c及びdは、それぞれ独立に0〜3の整数を示す。]
Figure 2017201345

[In General Formula (4), Z represents a single bond or a divalent organic group, R 41 and R 42 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R 43 and R 44 represent Each independently represents a monovalent organic group, a and b each independently represent an integer of 1 to 3, and c and d each independently represent an integer of 0 to 3. ]

一般式(4)において、Zが単結合である化合物は、ビフェノール(ジヒドロキシビフェニル)誘導体である。Zで示される2価の有機基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の、炭素数が1〜10であるアルキレン基;エチリデン基等の、炭素数が2〜10であるアルキリデン基;フェニレン基等の、炭素数が6〜30であるアリーレン基;これら炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子等のハロゲン原子で置換した基;スルホニル基;カルボニル基;エーテル結合;スルフィド結合;アミド結合などが挙げられる。これらの中で、Zは、下記一般式(5)で表される2価の有機基であることが好ましい。   In the general formula (4), the compound in which Z is a single bond is a biphenol (dihydroxybiphenyl) derivative. Examples of the divalent organic group represented by Z include an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group and a propylene group; an alkylidene group having 2 to 10 carbon atoms such as an ethylidene group; Arylene groups having 6 to 30 carbon atoms such as phenylene groups; groups in which some or all of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with halogen atoms such as fluorine atoms; sulfonyl groups; carbonyl groups; ether bonds; Bond; Amide bond and the like can be mentioned. Among these, Z is preferably a divalent organic group represented by the following general formula (5).

Figure 2017201345

[一般式(5)中、Xは、単結合、アルキレン基(例えば、炭素原子数が1〜10のアルキレン基)、アルキリデン基(例えば、炭素数が2〜10のアルキリデン基)、これらの水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基、スルホニル基、カルボニル基、エーテル結合、スルフィド結合又はアミド結合を示し、Rは、水素原子、水酸基(ヒドロキシ基)、アルキル基又はハロアルキル基を示し、eは、1〜10の整数を示す。複数のRは、互いに同一でも異なっていてもよい。]
Figure 2017201345

[In general formula (5), X is a single bond, an alkylene group (for example, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms), an alkylidene group (for example, an alkylidene group having 2 to 10 carbon atoms), or hydrogen thereof. A group in which part or all of the atoms are substituted with a halogen atom, a sulfonyl group, a carbonyl group, an ether bond, a sulfide bond or an amide bond; R 5 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group (hydroxy group), an alkyl group or a haloalkyl group; E represents an integer of 1 to 10. Several R < 5 > may mutually be same or different. ]

ヒドロキシメチルアミノ基を有する(B)成分としては、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)メラミン、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)グリコールウリル、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)ベンゾグアナミン、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)尿素等が挙げられ、ヒドロキシメチルアミノ基の全部又は一部をアルキルエーテル化した含窒素化合物等を用いてもよい。ここで、アルキルエーテルのアルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基又はこれらを混合したもの等が挙げられる。ヒドロキシメチルアミノ基を有する(B)成分としては、一部自己縮合してなるオリゴマー成分であってもよく、具体的には、ヘキサキス(メトキシメチル)メラミン、ヘキサキス(ブトキシメチル)メラミン、テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリル、テトラキス(メトキシメチル)尿素等が挙げられる。   As the component (B) having a hydroxymethylamino group, (poly) (N-hydroxymethyl) melamine, (poly) (N-hydroxymethyl) glycoluril, (poly) (N-hydroxymethyl) benzoguanamine, (poly) (N-hydroxymethyl) urea and the like, and nitrogen-containing compounds obtained by alkylating all or part of the hydroxymethylamino group may be used. Here, examples of the alkyl group of the alkyl ether include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, or a mixture thereof. The component (B) having a hydroxymethylamino group may be an oligomer component that is partially self-condensed, and specifically includes hexakis (methoxymethyl) melamine, hexakis (butoxymethyl) melamine, tetrakis (methoxy). And methyl) glycoluril, tetrakis (butoxymethyl) glycoluril, tetrakis (methoxymethyl) urea and the like.

(B)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   (B) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、5〜60質量部であることが好ましく、10〜45質量部であることがより好ましく、10〜35質量部であることが更に好ましい。(B)成分の含有量が5質量部以上であると、露光部が充分に反応しやすいため解像性が低下しにくい傾向があり、60質量部以下であると、感光性樹脂組成物を含む感光層を所望の支持体上に形成(例えば成膜)しやすくなり、解像性が低下しにくい傾向がある。   The content of the component (B) is preferably 5 to 60 parts by mass, more preferably 10 to 45 parts by mass, and 10 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). More preferably. When the content of the component (B) is 5 parts by mass or more, the exposed part is likely to react sufficiently, so that the resolution tends to be difficult to decrease. When the content is 60 parts by mass or less, the photosensitive resin composition is It becomes easy to form (for example, film formation) the photosensitive layer containing on a desired support body, and there exists a tendency for a resolution to fall easily.

((C)成分)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(C)成分として、カプロラクトンに由来する構造単位を分子内に3つ以上有する多官能性単量体を含有する。(C)成分は、2つ以上の重合性不飽和結合を有する単量体であって、カプロラクトンに由来する構造単位を分子内に3つ以上有する化合物である。カプロラクトンに由来する構造単位同士が結合している場合、各構造単位が「カプロラクトンに由来する構造単位」に該当し、例えば、後述する一般式(2)で表される基においてnが2である場合には、「カプロラクトンに由来する構造単位」が2つ含まれている。
((C) component)
The photosensitive resin composition of this embodiment contains a polyfunctional monomer having three or more structural units derived from caprolactone in the molecule as the component (C). Component (C) is a monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds, and a compound having three or more structural units derived from caprolactone in the molecule. When structural units derived from caprolactone are bonded to each other, each structural unit corresponds to a “structural unit derived from caprolactone”. For example, n is 2 in the group represented by the general formula (2) described later. In some cases, two “structural units derived from caprolactone” are included.

(C)成分としては、例えば、多価アルコールと、(メタ)アクリル酸及びカプロラクトン(例えばε−カプロラクトン)とをエステル化することにより得られる多官能(メタ)アクリレート(カプロラクトンに由来する構造単位を有する多官能(メタ)アクリレート。多価アルコール、(メタ)アクリル酸及びカプロラクトンのエステル化合物)を挙げることができる。   As the component (C), for example, a polyfunctional (meth) acrylate (a structural unit derived from caprolactone) obtained by esterifying a polyhydric alcohol, (meth) acrylic acid and caprolactone (for example, ε-caprolactone) is used. And polyfunctional (meth) acrylate having polyhydric alcohol, (meth) acrylic acid and caprolactone ester compound).

多価アルコールとしては、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等が挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol include trimethylolethane, ditrimethylolethane, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, glycerin, diglycerol, trimethylolmelamine and the like.

(C)成分としては、更に良好な伸びが得られる観点から、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。   As the component (C), a compound represented by the following general formula (1) is preferable from the viewpoint of obtaining better elongation.

Figure 2017201345

[一般式(1)中、R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ独立に、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を示す。R11、R12、R13、R14、R15及びR16のうち少なくとも3つが、前記一般式(2)で表される基であってもよい。]
Figure 2017201345

[In General Formula (1), R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a group represented by the following General Formula (2) or the following General Formula (3 ) Is represented. At least three of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 may be a group represented by the general formula (2). ]

Figure 2017201345

[一般式(2)中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、nは、1又は2の整数を示す。式(1)において、式(2)のR及びnのそれぞれは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。]
Figure 2017201345

[In General Formula (2), R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents an integer of 1 or 2. In Formula (1), each of R 2 and n in Formula (2) may be the same as or different from each other. ]

Figure 2017201345

[一般式(3)中、Rは、水素原子又はメチル基を示す。式(1)において、式(3)のRは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。]
Figure 2017201345

[In General Formula (3), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. In Formula (1), R 3 in Formula (3) may be the same as or different from each other. ]

式(1)で表される化合物は、式(2)で表される基を2つ以上有する化合物である必要があり、式(2)で表される基を3つ以上有する化合物が好ましく、式(2)で表される基を6つ有する化合物がより好ましい。このような化合物は、例えば、日本化薬株式会社製の商品名「KAYARAD DPCAシリーズ」として市販されている。このような市販品としては、DPCA−30(式(2)で表される基(n=1)の数:3、R:全て水素原子)、DPCA−60(式(2)で表される基(n=1)の数:6、R:全て水素原子)、DPCA−120(式(2)で表される基(n=2)の数:6、R:全て水素原子)等が挙げられる。 The compound represented by the formula (1) needs to be a compound having two or more groups represented by the formula (2), and a compound having three or more groups represented by the formula (2) is preferable. A compound having six groups represented by the formula (2) is more preferable. Such compounds are commercially available, for example, under the trade name “KAYARAD DPCA series” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. Examples of such commercially available products include DPCA-30 (number of groups (n = 1) represented by formula (2): 3, R 2 : all hydrogen atoms), DPCA-60 (represented by formula (2)). Number of groups (n = 1): 6, R 2 : all hydrogen atoms), DPCA-120 (number of groups represented by formula (2) (n = 2): 6, R 2 : all hydrogen atoms) Etc.

(C)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   (C) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(C)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、20〜100質量部、20〜70質量部、25〜65質量部、又は、35〜55質量部から適宜選択できる。(C)成分の含有量が20質量部以上であると、伸びが更に向上する傾向があり、100質量部以下であると、基材(基板等)への密着性が向上する傾向がある。   (C) Content of a component can be suitably selected from 20-100 mass parts, 20-70 mass parts, 25-65 mass parts, or 35-55 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component. When the content of the component (C) is 20 parts by mass or more, the elongation tends to be further improved, and when it is 100 parts by mass or less, the adhesion to the base material (substrate or the like) tends to be improved.

((D)成分)
(D)成分(光感応性酸発生剤)は、活性光線等の照射によって酸を発生する化合物である。(D)成分から発生した酸により、(B)成分におけるメチロール基又はアルコキシアルキル基が(A)成分のフェノール性水酸基と反応し、現像液に対する感光性樹脂組成物の溶解性が大幅に低下することで、ネガ型のパターンを形成することができる。なお、(C)成分がアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する化合物の場合は、活性光線等の照射によってアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基のラジカル重合も進行する。
((D) component)
The component (D) (photosensitive acid generator) is a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or the like. Due to the acid generated from the component (D), the methylol group or alkoxyalkyl group in the component (B) reacts with the phenolic hydroxyl group of the component (A), and the solubility of the photosensitive resin composition in the developer is greatly reduced. Thus, a negative pattern can be formed. In the case where the component (C) is a compound having an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, radical polymerization of the acryloyloxy group or methacryloyloxy group also proceeds by irradiation with an actinic ray or the like.

(D)成分としては、活性光線等の照射によって酸を発生する化合物であれば特に限定されないが、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、ジアゾメタン化合物等が挙げられる。中でも、入手の容易さに優れる観点から、オニウム塩化合物又はスルホンイミド化合物が好ましい。特に、(E)成分として溶剤を用いる場合、溶剤に対する溶解性に優れる観点から、オニウム塩化合物が好ましい。以下、オニウム塩化合物及びスルホンイミド化合物の具体例を示す。   The component (D) is not particularly limited as long as it is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or the like, but it is an onium salt compound, a sulfonimide compound, a halogen-containing compound, a diazo ketone compound, a sulfone compound, a sulfonic acid compound, a diazomethane compound Etc. Among these, an onium salt compound or a sulfonimide compound is preferable from the viewpoint of excellent availability. In particular, when a solvent is used as the component (E), an onium salt compound is preferable from the viewpoint of excellent solubility in the solvent. Specific examples of the onium salt compound and the sulfonimide compound are shown below.

[オニウム塩化合物]
オニウム塩化合物としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等が挙げられる。オニウム塩化合物の好ましい具体例としては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート等のジアリールヨードニウム塩;トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のトリアリールスルホニウム塩;4−t−ブチルフェニル−ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート;4−t−ブチルフェニル−ジフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート;4,7−ジ−n−ブトキシナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネートなどが挙げられる。
[Onium salt compound]
Examples of the onium salt compound include iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts, and the like. Preferred examples of the onium salt compound include diaryl iodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, diaryliodonium salts such as diphenyliodonium tetrafluoroborate; triphenylsulfonium Triarylsulfonium salts such as trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate; 4-t-butylphenyl-diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; 4-t-butylphenyl-diphenylsulfonium p- Toluenesulfonate; 4, 7 And di -n- butoxy naphthyl tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, and the like.

[スルホンイミド化合物]
スルホンイミド化合物の具体例としては、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタルイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)−1,8−ナフタルイミド及びN−(10−カンファースルホニルオキシ)−1,8−ナフタルイミド等が挙げられる。
[Sulfonimide compound]
Specific examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoromethylsulfonyl). Oxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) -1,8- And naphthalimide and N- (10-camphorsulfonyloxy) -1,8-naphthalimide.

(D)成分としては、感度及び解像性に更に優れる観点から、トリフルオロメタンスルホネート基、ヘキサフルオロアンチモネート基、ヘキサフルオロホスフェート基又はテトラフルオロボレート基を有している化合物が好ましい。   As the component (D), a compound having a trifluoromethanesulfonate group, a hexafluoroantimonate group, a hexafluorophosphate group, or a tetrafluoroborate group is preferable from the viewpoint of further excellent sensitivity and resolution.

(D)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   (D) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(D)成分の含有量は、本実施形態の感光性樹脂組成物の感度、解像性、パターン形状等が更に良好である観点から、(A)成分100質量部に対して、0.1〜15質量部であることが好ましく、0.3〜10質量部であることがより好ましい。   The content of the component (D) is 0.1 with respect to 100 parts by mass of the component (A) from the viewpoint that the sensitivity, resolution, pattern shape, and the like of the photosensitive resin composition of the present embodiment are even better. It is preferable that it is -15 mass parts, and it is more preferable that it is 0.3-10 mass parts.

((E)成分)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、感光性樹脂組成物の取り扱い性を向上させたり、粘度及び保存安定性を調節したりするために、(E)成分として溶剤を更に含有することができる。(E)成分は、有機溶剤であることが好ましい。
((E) component)
The photosensitive resin composition of this embodiment can further contain a solvent as the component (E) in order to improve the handleability of the photosensitive resin composition or to adjust the viscosity and storage stability. . The component (E) is preferably an organic solvent.

有機溶剤としては、前記性能を発揮できるものであれば特に制限されるものではないが、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ;ブチルカルビトール等のカルビトール;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸イソプロピル等の乳酸エステル;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸エステル;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;2−ブタノン(メチルエチルケトン)、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド;γ−ブチロラクトン等のラクトンが挙げられる。   The organic solvent is not particularly limited as long as it can exhibit the above performance. For example, ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; propylene glycol monomethyl Propylene glycol monoalkyl ethers such as ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether; propylene glycol such as propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, propylene glycol dibutyl ether Dialkyl ethers; propylene glycol Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as methyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate; cellosolves such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve; carbitols such as butyl carbitol; Lactic acid esters such as methyl, ethyl lactate, n-propyl lactate, isopropyl lactate; ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, isopropyl propionate, propionic acid aliphatic carboxylic acid esters such as n-butyl and isobutyl propionate; methyl 3-methoxypropionate and 3-methoxypropion Other esters such as ethyl, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene; 2-butanone (methyl ethyl ketone), 2-heptanone, Examples include ketones such as 3-heptanone, 4-heptanone, and cyclohexanone; amides such as N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone; and lactones such as γ-butyrolactone.

(E)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   (E) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(E)成分の含有量は、保存安定性に優れる観点から、(E)成分を除く感光性樹脂組成物の全量100質量部に対して、30〜200質量部であることが好ましく、60〜120質量部であることがより好ましい。   The content of the component (E) is preferably 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the photosensitive resin composition excluding the component (E), from the viewpoint of excellent storage stability. More preferably, it is 120 parts by mass.

((F)成分)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(F)成分として無機フィラーを含有することができる。これにより、(F)成分の含有量に応じて、感光層(パターン形成後の感光層等)を加熱して得られた硬化物の熱膨張係数を低減できる。(F)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。(F)成分は、最大粒子径が2μm以下の状態で樹脂組成物中に分散されていることが好ましい。
((F) component)
The photosensitive resin composition of this embodiment can contain an inorganic filler as (F) component. Thereby, according to content of (F) component, the thermal expansion coefficient of the hardened | cured material obtained by heating a photosensitive layer (photosensitive layer etc. after pattern formation) can be reduced. (F) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The component (F) is preferably dispersed in the resin composition with a maximum particle size of 2 μm or less.

無機フィラーとしては、例えば、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物;アルカリ金属化合物;炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物;タルク、マイカ等の鉱産物由来の無機化合物;溶融球状シリカ、溶融粉砕シリカ、煙霧状シリカ、ゾルゲルシリカ等のシリカなどを含む粒子が挙げられる。これらは、粉砕機で粉砕され、場合によっては分級を行い、最大粒子径2μm以下の状態で分散させることができる。   Examples of the inorganic filler include aluminum compounds such as aluminum oxide and aluminum hydroxide; alkali metal compounds; alkaline earth metal compounds such as calcium carbonate, calcium hydroxide, barium sulfate, barium carbonate, magnesium oxide and magnesium hydroxide; talc And inorganic compounds derived from mineral products such as mica; particles containing fused spherical silica, fused ground silica, fumed silica, sol-gel silica and the like. These are pulverized by a pulverizer, classified according to circumstances, and can be dispersed in a state where the maximum particle diameter is 2 μm or less.

無機フィラーの構成成分としては、いずれも使用できるが、シリカが好ましい。また、シリカを含む無機フィラーの熱膨張係数は、5.0×10−6/℃以下であることが好ましい。無機フィラーの構成成分としては、好適な粒子径が得られやすい観点から、溶融球状シリカ、煙霧状シリカ、ゾルゲルシリカ等のシリカが好ましく、煙霧状シリカ又はゾルゲルシリカがより好ましい。平均一次粒子径が5〜100nmの範囲にあるシリカ(ナノシリカ)を用いることが好ましい。これらは、最大粒子径が2μm以下の状態で感光性樹脂組成物中に分散されていることが好ましい。その際、凝集することなく樹脂中に分散させるために、シランカップリング剤を用いることができる。 Any of the constituents of the inorganic filler can be used, but silica is preferred. Moreover, it is preferable that the thermal expansion coefficient of the inorganic filler containing silica is 5.0 × 10 −6 / ° C. or less. As a constituent component of the inorganic filler, silica such as fused spherical silica, fumed silica, and sol-gel silica is preferable, and fumed silica or sol-gel silica is more preferable from the viewpoint that a suitable particle size can be easily obtained. It is preferable to use silica (nanosilica) having an average primary particle diameter in the range of 5 to 100 nm. These are preferably dispersed in the photosensitive resin composition with a maximum particle size of 2 μm or less. At that time, a silane coupling agent can be used in order to disperse the resin in the resin without aggregation.

それぞれの無機フィラーの粒子径を測定する際には、公知の粒度分布計を用いることが好ましい。例えば、粒子群にレーザー光を照射し、そこから発せられる回折・散乱光の強度分布パターンから計算によって粒度分布を求めるレーザー回折散乱式粒度分布計;動的光散乱法による周波数解析を用いて粒度分布を求めるナノ粒子の粒度分布計等が挙げられる。   When measuring the particle diameter of each inorganic filler, it is preferable to use a known particle size distribution meter. For example, a laser diffraction scattering type particle size distribution meter that calculates particle size distribution from the intensity distribution pattern of diffracted / scattered light emitted from a particle group; particle size distribution using frequency analysis by dynamic light scattering method Examples thereof include a particle size distribution meter of nanoparticles for which distribution is obtained.

無機フィラーの平均一次粒子径は、100nm以下であることが好ましく、80nm以下であることがより好ましく、感光性に更に優れる観点から、50nm以下であることが更に好ましい。平均一次粒子径が100nm以下であると、樹脂組成物が白濁しにくくなることにより露光光が樹脂組成物を透過しやすくなることから、未露光部を除去しやすくなり、解像性が低下にくい傾向がある。平均一次粒子径は、BET比表面積から換算して得られる値とすることができる。   The average primary particle diameter of the inorganic filler is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, and further preferably 50 nm or less from the viewpoint of further improving the photosensitivity. When the average primary particle diameter is 100 nm or less, the resin composition is less likely to become cloudy, so that the exposure light is easily transmitted through the resin composition, so that unexposed portions are easily removed and resolution is not easily lowered. Tend. The average primary particle diameter can be a value obtained by conversion from the BET specific surface area.

(F)成分の含有量は、(E)成分を除く感光性樹脂組成物の全量100質量部に対して、1〜70質量部が好ましく、3〜65質量部がより好ましい。   (F) As for content of a component, 1-70 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of whole quantity of the photosensitive resin composition except (E) component, and 3-65 mass parts is more preferable.

((G)成分)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(G)成分としてシランカップリング剤を含有していてもよい。感光性樹脂組成物が(G)成分を含有することにより、感光層(樹脂パターン形成後の感光層等)と基材との密着強度を向上させることができる。
((G) component)
The photosensitive resin composition of this embodiment may contain a silane coupling agent as the component (G). When the photosensitive resin composition contains the component (G), the adhesion strength between the photosensitive layer (such as the photosensitive layer after the resin pattern is formed) and the substrate can be improved.

(G)成分としては、一般的に入手可能なものを用いることができ、アルキルシラン、アルコキシシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、アクリロイルシラン、メタクリロイルシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、イソシアネートシラン、サルファーシラン、スチリルシラン、アルキルクロロシラン等を使用可能である。   As the component (G), generally available compounds can be used. Alkyl silane, alkoxy silane, vinyl silane, epoxy silane, amino silane, acryloyl silane, methacryloyl silane, mercapto silane, sulfide silane, isocyanate silane, sulfur silane , Styrylsilane, alkylchlorosilane, and the like can be used.

具体的な化合物名としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−ドデシルメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニルシラノール、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、n−オクチルジメチルクロロシラン、テトラエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−フェニルアミノ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メトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシ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−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノシラン等が挙げられる。   Specific compound names include methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, isobutyltrimethoxy. Silane, diisobutyldimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-dodecylmethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxy Silane, triphenylsilanol, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, n-octyldi Tylchlorosilane, tetraethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane , 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane Bis (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide, bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, Lutriisopropoxysilane, allyltrimethoxysilane, diallyldimethylsilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3 -Mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3-aminopropyltriethoxysilane, aminosilane and the like.

シランカップリング剤としては、グリシジルオキシ基を一つ以上有するエポキシシランが好ましく、トリメトキシシリル基又はトリエトキシシリル基を有するエポキシシランがより好ましい。また、アクリロイルシラン又はメタクリロイルシランを用いてもよい。   As the silane coupling agent, an epoxy silane having one or more glycidyloxy groups is preferable, and an epoxy silane having a trimethoxysilyl group or a triethoxysilyl group is more preferable. Further, acryloylsilane or methacryloylsilane may be used.

(G)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   (G) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(G)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、1〜20質量部であることが好ましく、3〜10質量部であることがより好ましい。   The content of the component (G) is preferably 1 to 20 parts by mass and more preferably 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

((H)成分)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(H)成分として増感剤を含有していてもよい。感光性樹脂組成物が(H)成分を含有することにより、感光性樹脂組成物の光感度を更に向上させることができる。増感剤としては、9,10−ジブトキシアントラセン等が挙げられる。(H)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
((H) component)
The photosensitive resin composition of this embodiment may contain a sensitizer as the component (H). When the photosensitive resin composition contains the component (H), the photosensitivity of the photosensitive resin composition can be further improved. Examples of the sensitizer include 9,10-dibutoxyanthracene. (H) component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(H)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.01〜1.5質量部であることが好ましく、0.05〜0.5質量部であることがより好ましい。   The content of component (H) is preferably 0.01 to 1.5 parts by mass and more preferably 0.05 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). .

((I)成分)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(I)成分:エポキシ樹脂、アクリロイル化合物、メタクリロイル化合物又は多価アルコールを含有することもできる。これにより、感光性樹脂組成物と支持体との粘着性(すなわちタック性)を良好にすることができる。さらに、アルカリ水溶液で現像する際の未露光部の溶解速度を更に増加させ、解像性を更に向上させることができる。(I)成分としては、(A)成分〜(D)成分に該当する成分を除く。(I)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
((I) component)
The photosensitive resin composition of this embodiment can also contain (I) component: an epoxy resin, an acryloyl compound, a methacryloyl compound, or a polyhydric alcohol. Thereby, the adhesiveness (namely, tackiness) of the photosensitive resin composition and a support body can be made favorable. Furthermore, it is possible to further increase the dissolution rate of the unexposed area when developing with an alkaline aqueous solution, and to further improve the resolution. As the component (I), components corresponding to the components (A) to (D) are excluded. (I) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(I)成分の重量平均分子量は、タック性、及び、アルカリ水溶液に対する溶解性のバランスに優れる観点から、92〜2000であることが好ましく、106〜1500であることがより好ましく、134〜1300であることが更に好ましい。   The weight average molecular weight of the component (I) is preferably 92 to 2000, more preferably 106 to 1500, and more preferably 134 to 1300 from the viewpoint of excellent balance between tackiness and solubility in an aqueous alkali solution. More preferably it is.

エポキシ樹脂としては、ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル等が挙げられる。エポキシ樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of epoxy resins include dipentaerythritol hexaglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, pentaerythritol triglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, and the like. It is done. An epoxy resin can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

アクリロイル化合物としては、EO変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、PO変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、EO変性ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、PO変性ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、PO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、PO変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパンアクリレート、PO変性トリメチロールプロパンアクリレート、トリメチロールプロパンアクリレート、EO変性グリセリントリアクリレート、PO変性グリセリントリアクリレート、グリセリントリアクリレート等が挙げられる。アクリロイル化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基を表す。   Examples of the acryloyl compound include EO-modified dipentaerythritol hexaacrylate, PO-modified dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, EO-modified ditrimethylolpropane tetraacrylate, PO-modified ditrimethylolpropane tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, EO Modified pentaerythritol tetraacrylate, PO modified pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, EO modified pentaerythritol triacrylate, PO modified pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol triacrylate, EO modified trimethylolpropane acrylate, PO modified trimethylolpropane acrylic Les DOO, trimethylolpropane acrylate, EO-modified glycerol tri acrylate, PO-modified glycerol triacrylate, glycerin triacrylate. An acryloyl compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. EO represents an oxyethylene group, and PO represents an oxypropylene group.

メタクリロイル化合物としては、EO変性ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、PO変性ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、EO変性ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、PO変性ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、EO変性ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、PO変性ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、EO変性ペンタエリスリトールトリメタクリレート、PO変性ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、EO変性トリメチロールプロパンメタクリレート、PO変性トリメチロールプロパンメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリレート、EO変性グリセリントリメタクリレート、PO変性グリセリントリメタクリレート、グリセリントリメタクリレート等が挙げられる。メタクリロイル化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基を表す。   Examples of the methacryloyl compound include EO-modified dipentaerythritol hexamethacrylate, PO-modified dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, EO-modified ditrimethylolpropane tetramethacrylate, PO-modified ditrimethylolpropane tetramethacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate, EO. Modified pentaerythritol tetramethacrylate, PO modified pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, EO modified pentaerythritol trimethacrylate, PO modified pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, EO modified trimethylolpropane methacrylate, PO modified Trimethylol propane dimethacrylate, trimethylol propane dimethacrylate, EO modified glycerol trimethacrylate, PO-modified glycerol trimethacrylate, glycerine trimethacrylate and the like. A methacryloyl compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. EO represents an oxyethylene group, and PO represents an oxypropylene group.

多価アルコールとしては、ジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。多価アルコールは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the polyhydric alcohol include dipentaerythritol, pentaerythritol, pentaerythritol, and glycerin. A polyhydric alcohol can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(I)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、5〜50質量部であることが好ましく、8〜40質量部であることがより好ましく、10〜35質量部であることが更に好ましい。(I)成分の含有量が5質量部以上であると、充分なタック性が得られやすい傾向があり、50質量部以下であると、感光性樹脂組成物を含む感光層を所望の支持体上に形成(例えば成膜)しやすくなり、解像性が低下しにくい。   The content of component (I) is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 8 to 40 parts by mass, and 10 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). More preferably. When the content of component (I) is 5 parts by mass or more, sufficient tackiness tends to be obtained, and when it is 50 parts by mass or less, a photosensitive layer containing the photosensitive resin composition is formed as a desired support. It is easy to form (for example, film formation) on the top, and the resolution is not easily lowered.

(その他の成分)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上述の成分以外のその他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、アミン、有機過酸化物、活性光線の照射に伴う反応の抑制剤、レベリング剤等が挙げられる。また、(C)成分に加えて、前記式(1)において、式(2)で表される基(n=1)の数が2であり、Rが全て水素原子である化合物(日本化薬株式会社製、商品名:KAYARAD DPCA−20)を用いてもよい。
(Other ingredients)
The photosensitive resin composition of this embodiment may contain other components other than the above-mentioned components. Examples of the other components include amines, organic peroxides, inhibitors for reactions accompanying irradiation with actinic rays, and leveling agents. Further, in addition to the component (C), in the formula (1), the number of groups (n = 1) represented by the formula (2) is 2, and all R 2 are hydrogen atoms (Nipponization) Yakuhin Co., Ltd., trade name: KAYARAD DPCA-20) may be used.

本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)成分に加えて、分子量が1000未満であるフェノール性低分子化合物(以下、「フェノール化合物(a)」という。)を含有していてもよい。フェノール化合物(a)としては、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,3−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、4,6−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、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、1,1,2,2−テトラ(4−ヒドロキシフェニル)エタン等が挙げられる。フェノール化合物(a)の含有量は、(A)成分100質量部に対して0〜40質量部(特に0〜30質量部)とすることができる。   In addition to the component (A), the photosensitive resin composition of the present embodiment may contain a phenolic low molecular compound having a molecular weight of less than 1000 (hereinafter referred to as “phenol compound (a)”). . As the phenolic compound (a), 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, Tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,3-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl ] Benzene, 4,6-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] -1,3-dihydroxybenzene, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1 -(4-Hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane, 1,1,2,2-tetra (4-hydroxyphenyl) Tan, and the like. Content of a phenol compound (a) can be 0-40 mass parts (especially 0-30 mass parts) with respect to 100 mass parts of (A) component.

<感光性エレメント>
次に、本実施形態の感光性エレメントについて説明する。
<Photosensitive element>
Next, the photosensitive element of this embodiment will be described.

本実施形態の感光性エレメントは、支持体と、当該支持体上に設けられた感光層と、を備え、前記感光層が、上述の感光性樹脂組成物を含む。感光層は、上述の感光性樹脂組成物を用いて支持体上に形成される。感光性エレメントは、感光層を被覆する保護層を感光層上に備えていてもよい。   The photosensitive element of this embodiment is equipped with the support body and the photosensitive layer provided on the said support body, and the said photosensitive layer contains the above-mentioned photosensitive resin composition. The photosensitive layer is formed on the support using the above-described photosensitive resin composition. The photosensitive element may be provided with a protective layer covering the photosensitive layer on the photosensitive layer.

支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム等の、耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。支持体(重合体フィルム)の厚さは、5〜25μmが好ましい。なお、重合体フィルムは、一つを支持体として、他の一つを保護フィルムとして用いて、感光層を挟むように感光層の両面に積層して使用してもよい。   As the support, for example, a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as a polyethylene terephthalate film, a polypropylene film, a polyethylene film, and a polyester film can be used. The thickness of the support (polymer film) is preferably 5 to 25 μm. In addition, a polymer film may be used by laminating on both sides of the photosensitive layer so as to sandwich the photosensitive layer, using one as a support and the other as a protective film.

保護層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム等の、耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。   As the protective layer, for example, a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as a polyethylene terephthalate film, a polypropylene film, a polyethylene film, and a polyester film can be used.

感光層は、感光性樹脂組成物を支持体又は保護層上に塗布することにより形成することができる。塗布方法としては、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スピンコート法等が挙げられる。感光層の厚さは、用途により異なるが、感光層を乾燥した後において、5〜100μmであることが好ましく、8〜60μmであることがより好ましく、10〜50μmであることが更に好ましい。   The photosensitive layer can be formed by applying a photosensitive resin composition on a support or a protective layer. Examples of the coating method include a dipping method, a spray method, a bar coating method, a roll coating method, and a spin coating method. Although the thickness of a photosensitive layer changes with uses, after drying a photosensitive layer, it is preferable that it is 5-100 micrometers, It is more preferable that it is 8-60 micrometers, It is still more preferable that it is 10-50 micrometers.

<レジストパターンの形成方法>
本実施形態のレジストパターンの形成方法は、本実施形態の感光性樹脂組成物又は感光性エレメントを用いて、基材上に感光層を形成する感光層形成工程と、前記感光層を所定のパターンに露光した後に加熱処理(以下、この加熱処理を「露光後ベーク」ともいう。)を行う工程と、前記加熱処理後の感光層を現像して得られた樹脂パターンを加熱処理する工程と、を備える。感光層形成工程では、感光性樹脂組成物を基材上に塗布した後に、塗布された感光性樹脂組成物を乾燥して感光層を形成してもよく、感光性エレメントの感光層を基材上に配置してもよい。
<Method for forming resist pattern>
The resist pattern forming method of the present embodiment includes a photosensitive layer forming step of forming a photosensitive layer on a substrate using the photosensitive resin composition or photosensitive element of the present embodiment, and the photosensitive layer having a predetermined pattern. A step of performing heat treatment after exposure to (hereinafter, this heat treatment is also referred to as “post-exposure baking”), a step of heat-treating a resin pattern obtained by developing the photosensitive layer after the heat treatment, Is provided. In the photosensitive layer forming step, after the photosensitive resin composition is applied on the substrate, the applied photosensitive resin composition may be dried to form the photosensitive layer. The photosensitive layer of the photosensitive element is used as the substrate. You may arrange on top.

次に、本実施形態のレジストパターンの形成方法を更に説明する。   Next, the resist pattern forming method of this embodiment will be further described.

まず、レジストを形成すべき基材(樹脂付き銅箔、銅張積層板、金属スパッタ膜を付けたシリコンウエハー、アルミナ基板等)上に、上述の感光性樹脂組成物を含む感光層を形成する。感光層の形成方法としては、感光性樹脂組成物を基材に塗工し、乾燥して溶剤等を揮発させて塗膜(感光層)を形成する方法;上述の感光性エレメントにおける感光層を基材上に転写する方法などが挙げられる。   First, a photosensitive layer containing the above-described photosensitive resin composition is formed on a substrate on which a resist is to be formed (a copper foil with resin, a copper clad laminate, a silicon wafer with a metal sputtered film, an alumina substrate, etc.). . As a method for forming the photosensitive layer, a method in which a photosensitive resin composition is applied to a substrate and dried to volatilize a solvent or the like to form a coating film (photosensitive layer); Examples thereof include a method of transferring onto a substrate.

感光性樹脂組成物を基材に塗布する方法としては、例えば、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スピンコート法等の塗布方法を用いることができる。塗膜の厚さは、塗布手段、感光性樹脂組成物の固形分濃度及び粘度を調節することにより、適宜制御することができる。   As a method for applying the photosensitive resin composition to the substrate, for example, a coating method such as a dipping method, a spray method, a bar coating method, a roll coating method, or a spin coating method can be used. The thickness of the coating film can be appropriately controlled by adjusting the coating means and the solid content concentration and viscosity of the photosensitive resin composition.

次に、所定のマスクパターンを介して、感光層を所定のパターンに露光する。露光に用いられる活性光線としては、例えば、g線ステッパーの光線;低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、i線ステッパー等の紫外線;電子線;レーザー光線などが挙げられる。露光量は、使用する光源及び塗膜の厚さ等によって適宜選定されるが、例えば、高圧水銀灯からの紫外線照射の場合、塗膜の厚さ10〜50μmでは、100〜5000mJ/cm程度である。 Next, the photosensitive layer is exposed to a predetermined pattern through a predetermined mask pattern. Examples of the actinic rays used for exposure include g-line stepper rays; ultraviolet rays such as low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, and i-line steppers; electron beams; The exposure amount is appropriately selected depending on the light source to be used, the thickness of the coating film, and the like. For example, in the case of ultraviolet irradiation from a high pressure mercury lamp, the coating thickness is about 100 to 5000 mJ / cm 2 when the coating thickness is 10 to 50 μm. is there.

さらに、露光後に加熱処理(露光後ベーク)を行う。露光後ベークを行うことにより、発生した酸による(A)成分と(B)成分の硬化反応を促進させることができる。露光後ベークの条件は、感光性樹脂組成物の含有量、塗膜の厚さ等によって異なるが、通常、70〜150℃で1〜60分間加熱することが好ましく、70〜120℃で1〜60分間加熱することがより好ましい。   Further, a heat treatment (post exposure bake) is performed after the exposure. By performing post-exposure baking, the curing reaction of the component (A) and the component (B) by the generated acid can be promoted. The post-exposure baking conditions vary depending on the content of the photosensitive resin composition, the thickness of the coating film, etc., but it is usually preferable to heat at 70 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes, and 1 to 70 to 120 ° C. It is more preferable to heat for 60 minutes.

次いで、露光及び/又は露光後ベークを行った塗膜をアルカリ性現像液により現像して、硬化部以外(未露光部)の領域を溶解及び除去することにより所望のレジストパターンを得る。この場合の現像方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、浸漬現像法、パドル現像法等が挙げられる。現像条件としては、通常、20〜40℃で1〜10分間である。   Next, the exposed and / or post-exposure baked coating film is developed with an alkaline developer, and a region other than the cured portion (unexposed portion) is dissolved and removed to obtain a desired resist pattern. Examples of the developing method in this case include a shower developing method, a spray developing method, an immersion developing method, and a paddle developing method. The development conditions are usually 20 to 40 ° C. and 1 to 10 minutes.

アルカリ性現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等のアルカリ性化合物を、濃度が1〜10質量%程度になるように水に溶解したアルカリ性水溶液;アンモニア水などが挙げられる。アルカリ性水溶液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性の有機溶剤、又は、界面活性剤などを適量添加することもできる。なお、アルカリ性現像液で現像した後は、水で洗浄し、乾燥することができる。アルカリ性現像液としては、解像性に更に優れる観点から、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液が好ましい。   Examples of the alkaline developer include an alkaline aqueous solution obtained by dissolving an alkaline compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, and choline in water so that the concentration is about 1 to 10% by mass; Can be mentioned. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant can be added to the alkaline aqueous solution, for example. In addition, after developing with an alkaline developer, it can be washed with water and dried. As the alkaline developer, a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution is preferable from the viewpoint of further excellent resolution.

さらに、絶縁膜特性を発現させるために加熱処理を行うことにより、感光性樹脂組成物の硬化膜(レジストパターン)を得ることができる。感光性樹脂組成物の硬化条件は、特に制限されるものではないが、硬化物の用途に応じて、50〜250℃で30分〜10時間加熱し、感光性樹脂組成物を硬化させることができる。   Furthermore, the cured film (resist pattern) of the photosensitive resin composition can be obtained by performing a heat treatment to develop the insulating film characteristics. The curing conditions of the photosensitive resin composition are not particularly limited, but the photosensitive resin composition may be cured by heating at 50 to 250 ° C. for 30 minutes to 10 hours depending on the use of the cured product. it can.

また、硬化を充分に進行させるためや、得られた樹脂パターン形状の変形を防止するために、二段階で加熱することもできる。例えば、第一段階において50〜120℃で5分〜2時間加熱し、第二段階において80〜200℃で10分〜10時間加熱して硬化させることもできる。   Moreover, in order to fully advance hardening and to prevent the deformation | transformation of the obtained resin pattern shape, it can also heat in two steps. For example, it can be cured by heating at 50 to 120 ° C. for 5 minutes to 2 hours in the first stage and heating at 80 to 200 ° C. for 10 minutes to 10 hours in the second stage.

上述の硬化条件において、加熱設備としては、特に制限はなく、一般的なオーブン、赤外線炉等を使用することができる。   In the above-described curing conditions, the heating equipment is not particularly limited, and a general oven, infrared furnace, or the like can be used.

<半導体装置>
本実施形態の半導体装置は、前記感光性樹脂組成物の硬化物を保護膜又は層間絶縁膜として備える。半導体装置としては、多層プリント配線板等が挙げられる。
<Semiconductor device>
The semiconductor device of this embodiment includes a cured product of the photosensitive resin composition as a protective film or an interlayer insulating film. Examples of the semiconductor device include a multilayer printed wiring board.

本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化物は、例えば、多層プリント配線板における保護膜(ソルダーレジスト等)及び/又は層間絶縁膜として好適に用いることができる。図1は、本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化物をソルダーレジスト及び層間絶縁膜として含む多層プリント配線板の製造方法を示す図である。図1(f)に示す多層プリント配線板100は、表面及び内部に配線パターンを有する。多層プリント配線板100は、銅張積層体、層間絶縁膜及び金属箔等を積層すると共に、エッチング法又はセミアディティブ法によって配線パターンを適宜形成することによって得られる。以下、多層プリント配線板100の製造方法を、図1に基づいて簡単に説明する。   The cured product of the photosensitive resin composition of the present embodiment can be suitably used as, for example, a protective film (solder resist or the like) and / or an interlayer insulating film in a multilayer printed wiring board. FIG. 1 is a view showing a method for producing a multilayer printed wiring board including a cured product of the photosensitive resin composition of the present embodiment as a solder resist and an interlayer insulating film. A multilayer printed wiring board 100 shown in FIG. 1F has a wiring pattern on the surface and inside. The multilayer printed wiring board 100 is obtained by laminating a copper clad laminate, an interlayer insulating film, a metal foil, and the like, and appropriately forming a wiring pattern by an etching method or a semi-additive method. Hereinafter, the manufacturing method of the multilayer printed wiring board 100 is demonstrated easily based on FIG.

まず、表面に配線パターン102を有する銅張積層体101の両面に層間絶縁膜103を形成する(図1(a)参照)。層間絶縁膜103は、感光性樹脂組成物をスクリーン印刷機又はロールコータを用いて印刷することにより形成してもよく、上述の感光性エレメントを予め準備し、ラミネータを用いて、感光性エレメントにおける感光層をプリント配線板の表面に貼り付けて形成することもできる。次いで、外部と電気的に接続することが必要な箇所に、YAGレーザー又は炭酸ガスレーザーを用いて開口部104を形成する(図1(b)参照)。開口部104周辺のスミア(残渣)はデスミア処理により除去することができる。次いで、無電解めっき法によりシード層105を形成する(図1(c)参照)。上述の感光性樹脂組成物を含む感光層をシード層105上に積層し、所定の箇所を露光、現像処理して配線パターン106を形成する(図1(d)参照)。シード層105に密着層(例えば、厚さが30nm程度のチタン層)を形成した後、厚さが100nm程度のCu層を形成してもよい。これら密着層は、スパッタ法により形成することができる。次いで、電解めっき法により配線パターン107を形成し、はく離液により感光性樹脂組成物の硬化物を除去した後、シード層105をエッチングにより除去する(図1(e)参照)。以上の操作を繰り返し行い、上述の感光性樹脂組成物の硬化物からなるソルダーレジスト108を最表面に形成することで多層プリント配線板100を作製することができる(図1(f)参照)。   First, an interlayer insulating film 103 is formed on both surfaces of a copper clad laminate 101 having a wiring pattern 102 on the surface (see FIG. 1A). The interlayer insulating film 103 may be formed by printing a photosensitive resin composition using a screen printer or a roll coater. The above-described photosensitive element is prepared in advance, and a laminator is used to form the photosensitive element in the photosensitive element. It can also be formed by attaching a photosensitive layer to the surface of a printed wiring board. Next, an opening 104 is formed using a YAG laser or a carbon dioxide gas laser in a place that needs to be electrically connected to the outside (see FIG. 1B). Smear (residue) around the opening 104 can be removed by desmear treatment. Next, a seed layer 105 is formed by an electroless plating method (see FIG. 1C). A photosensitive layer containing the above-described photosensitive resin composition is laminated on the seed layer 105, and a predetermined portion is exposed and developed to form a wiring pattern 106 (see FIG. 1D). After forming an adhesion layer (for example, a titanium layer having a thickness of about 30 nm) on the seed layer 105, a Cu layer having a thickness of about 100 nm may be formed. These adhesion layers can be formed by sputtering. Next, the wiring pattern 107 is formed by electrolytic plating, and the cured product of the photosensitive resin composition is removed by a peeling solution, and then the seed layer 105 is removed by etching (see FIG. 1E). The multilayer printed wiring board 100 can be produced by repeating the above operations and forming the solder resist 108 made of the cured product of the above-described photosensitive resin composition on the outermost surface (see FIG. 1 (f)).

このようにして得られた多層プリント配線板100は、対応する箇所に半導体素子が実装され、電気的な接続を確保することができる。   In the multilayer printed wiring board 100 obtained in this way, semiconductor elements are mounted at corresponding locations, and electrical connection can be ensured.

以下、実施例により本開示を詳細に説明するが、本開示はこれら実施例により何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to examples, but the present disclosure is not limited to the examples.

<感光性樹脂組成物の調製>
クレゾールノボラック樹脂(旭有機材工業株式会社製、商品名:TR4020G)50質量部と、クレゾールノボラック樹脂(旭有機材工業株式会社製、商品名:TR4080G)50質量部と、1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル(メチロール基を有する化合物、株式会社三和ケミカル製、商品名:MX−270)28質量部と、下記成分(X)50質量部と、トリアリールスルホニウム塩(光感応性酸発生剤、サンアプロ株式会社製、商品名:CPI−310B)8質量部と、メチルエチルケトン(溶剤、和光純薬工業株式会社製、商品名:2−ブタノン)100質量部と、を混合して実施例1及び比較例1〜9の感光性樹脂組成物を得た。
<Preparation of photosensitive resin composition>
50 parts by mass of cresol novolac resin (Asahi Organic Materials Co., Ltd., trade name: TR4020G), 50 parts by mass of cresol novolac resin (product of Asahi Organic Materials Co., Ltd., trade name: TR4080G), 1, 3, 4, 6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril (a compound having a methylol group, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., trade name: MX-270) 28 parts by mass, the following component (X) 50 parts by mass, and a triarylsulfonium salt ( Photosensitive acid generator, manufactured by San Apro Co., Ltd., trade name: CPI-310B) 8 parts by mass and methyl ethyl ketone (solvent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: 2-butanone) 100 parts by mass are mixed. Thus, the photosensitive resin compositions of Example 1 and Comparative Examples 1 to 9 were obtained.

(成分(X))
実施例1:前記式(1)で表される化合物(式(2)で表される基(n=1)の数:6、R:全て水素原子である化合物。カプロラクトンに由来する構造単位を分子内に6つ有する多官能性単量体、日本化薬株式会社製、商品名:KAYARAD DPCA−60)
比較例1:ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬株式会社製、商品名:PET−30)
比較例2:トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(新日鉄住金化学株式会社製、商品名:ZX−1542)
比較例3:トリメチロールプロパントリメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:TMPT)
比較例4:トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、1分子中にエチレンオキサイド(EO)基を9モル付加させた化合物(日立化成株式会社製、商品名:TMPT−9)
比較例5:トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、1分子中にエチレンオキサイド(EO)基を21モル付加させた化合物(日立化成株式会社製、商品名:TMPT−21)
比較例6:EO変性ポリプロピレングリコール#700ジメタクリレート(日立化成株式会社製、商品名:FA−023M)
比較例7:1,6ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(阪本薬品工業株式会社製、商品名:SR16HL)
比較例8:3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名:KBM−403)
比較例9:前記式(1)において、式(2)で表される基(n=1)の数が2であり、Rが全て水素原子である化合物(日本化薬株式会社製、商品名:KAYARAD DPCA−20)
(Ingredient (X))
Example 1: Compound represented by the above formula (1) (number of groups represented by the formula (2) (n = 1): 6, R 2 : a compound in which all are hydrogen atoms. Structural unit derived from caprolactone A polyfunctional monomer having 6 in the molecule, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: KAYARAD DPCA-60)
Comparative Example 1: Pentaerythritol triacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: PET-30)
Comparative Example 2: Trimethylolpropane triglycidyl ether (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name: ZX-1542)
Comparative Example 3: Trimethylolpropane trimethacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name: TMPT)
Comparative Example 4: Trimethylolpropane EO-modified triacrylate, a compound in which 9 mol of ethylene oxide (EO) group was added in one molecule (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: TMPT-9)
Comparative Example 5: Trimethylolpropane EO-modified triacrylate, compound obtained by adding 21 mol of ethylene oxide (EO) group in one molecule (trade name: TMPT-21, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
Comparative Example 6: EO-modified polypropylene glycol # 700 dimethacrylate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: FA-023M)
Comparative Example 7: 1,6 hexanediol diglycidyl ether (manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd., trade name: SR16HL)
Comparative Example 8: 3-Glycidoxypropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KBM-403)
Comparative Example 9: A compound in which the number of groups (n = 1) represented by the formula (2) is 2 and R 2 is all hydrogen atoms in the formula (1) (Nippon Kayaku Co., Ltd., product Name: KAYARAD DPCA-20)

<感光性エレメントの作製>
感光性樹脂組成物の厚さが均一になるように感光性樹脂組成物をポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名:ピューレックスA53)上に塗布した後、90℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥することにより、乾燥後の感光層の厚さが10μm及び40μmである感光層をそれぞれ形成した。この感光層上に、保護層としてポリエチレンフィルム(タマポリ株式会社製、商品名:NF−15)を貼り合わせ、ポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)と、感光層と、保護層とが順に積層された感光性エレメントをそれぞれ得た。
<Production of photosensitive element>
After applying the photosensitive resin composition on a polyethylene terephthalate film (trade name: Purex A53, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) so that the thickness of the photosensitive resin composition becomes uniform, a hot air convection type at 90 ° C. By drying with a dryer for 10 minutes, photosensitive layers having a dried photosensitive layer thickness of 10 μm and 40 μm were formed, respectively. On this photosensitive layer, a polyethylene film (manufactured by Tamapoly Co., Ltd., trade name: NF-15) is bonded as a protective layer, and a polyethylene terephthalate film (support), a photosensitive layer, and a protective layer are sequentially laminated. Each sex element was obtained.

<最小解像度(解像性)の評価>
感光性エレメント(感光層の厚さ:10μm)の保護層を剥離しながら、感光層がシリコンウエハーの表面に接するように、6インチのシリコンウエハーに感光性エレメントをラミネートした。次に、支持体を剥離して、厚さ10μmの均一な感光層をシリコンウエハー上にそれぞれ得た。なお、ラミネートは、連プレス式真空ラミネータ(株式会社名機製作所製、商品名:MVLP−500)を用いて、圧着圧力0.4MPa、プレス熱板温度90℃、真空引き時間30秒間、ラミネートプレス時間30秒間で行った。
<Evaluation of minimum resolution (resolution)>
While peeling off the protective layer of the photosensitive element (photosensitive layer thickness: 10 μm), the photosensitive element was laminated on a 6-inch silicon wafer so that the photosensitive layer was in contact with the surface of the silicon wafer. Next, the support was peeled off to obtain uniform photosensitive layers having a thickness of 10 μm on the silicon wafer. Lamination is performed by using a continuous press type vacuum laminator (trade name: MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), pressure bonding pressure 0.4 MPa, press hot plate temperature 90 ° C., vacuuming time 30 seconds, laminating press. The time was 30 seconds.

続いて、i線ステッパー(キヤノン株式会社製、商品名:FPA−3000iW)を用いて、i線(365nm)で、マスクを介して、感光層に対して縮小投影露光を行った。マスクとしては、露光部の中に未露光部が円形で存在するようなパターンを有し、未露光部の円の直径が2〜30μmの範囲において1μm刻みとなるものを用いた。また、露光量は、100〜3000mJ/cmの範囲で、100mJ/cmずつ変化させながら縮小投影露光を行った。 Subsequently, the i-line stepper (manufactured by Canon Inc., trade name: FPA-3000iW) was used to perform reduction projection exposure on the photosensitive layer with i-line (365 nm) through a mask. As the mask, a mask having a pattern in which an unexposed portion exists in a circular shape in an exposed portion and the diameter of a circle of the unexposed portion is in a range of 2 to 30 μm and used is 1 μm. The exposure amount is in the range of 100~3000mJ / cm 2, was subjected to the reduction projection exposure while changing by 100 mJ / cm 2.

次いで、露光された感光層を75℃で8分間加熱(露光後ベーク)した後、最短現像時間(未露光部が除去される最短時間)の2倍に相当する時間で2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に浸漬することにより未露光部を除去して現像処理を行った。現像処理後、金属顕微鏡を用いて、形成されたレジストパターンを観察した。未露光部がきれいに除去されたパターンのうち、露光量が100〜3000mJ/cmの範囲で最も小さいビア径の値を最小解像度として評価した。評価結果を表1に示す。 Next, the exposed photosensitive layer was heated at 75 ° C. for 8 minutes (post-exposure baking), and then 2.38 mass% tetra in a time corresponding to twice the shortest development time (the shortest time for removing the unexposed portion). The development process was performed by removing unexposed portions by dipping in an aqueous solution of methylammonium hydroxide. After the development treatment, the formed resist pattern was observed using a metal microscope. Among the patterns in which the unexposed portions were removed cleanly, the smallest via diameter value was evaluated as the minimum resolution when the exposure amount was in the range of 100 to 3000 mJ / cm 2 . The evaluation results are shown in Table 1.

<機械特性の評価>
感光性エレメント(感光層の厚さ:40μm)の保護層を剥離しながら、感光層がふっ素樹脂シートの表面に接するように、ふっ素樹脂シート(ニチアス株式会社製、商品名:ナフロン(R)シート)に感光性エレメントをラミネートした。次に、支持体を剥離して、厚さ40μmの均一な感光層をふっ素樹脂シート上にそれぞれ得た。なお、ラミネートは、連プレス式真空ラミネータ(株式会社名機製作所製、商品名:MVLP−500)を用いて、圧着圧力0.4MPa、プレス熱板温度90℃、真空引き時間30秒間、ラミネートプレス時間30秒間で行った。
<Evaluation of mechanical properties>
While removing the protective layer of the photosensitive element (photosensitive layer thickness: 40 μm), the fluororesin sheet (manufactured by NICHIAS Corporation, trade name: Naflon (R) sheet) so that the photosensitive layer is in contact with the surface of the fluororesin sheet. ) Was laminated with a photosensitive element. Next, the support was peeled off to obtain a uniform photosensitive layer having a thickness of 40 μm on the fluororesin sheet. Lamination is performed by using a continuous press type vacuum laminator (trade name: MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), pressure bonding pressure 0.4 MPa, press hot plate temperature 90 ° C., vacuuming time 30 seconds, laminating press. The time was 30 seconds.

続いて、i線ステッパー(ウシオ株式会社製、商品名:UX−2240SM−XJ01)を用いて、i線(365nm)で、マスクを介して、感光層に対して等倍投影露光を行った。試料長さが50mm、幅が20mmとなるように露光した。また、露光量は、5000mJ/cmとした。 Subsequently, using an i-line stepper (trade name: UX-2240SM-XJ01, manufactured by Ushio Inc.), the projection exposure to the photosensitive layer was performed at the same magnification with i-line (365 nm) through a mask. The sample was exposed to a length of 50 mm and a width of 20 mm. Moreover, the exposure amount was set to 5000 mJ / cm 2 .

次いで、露光された感光層を75℃で8分間加熱(露光後ベーク)した後、最短現像時間(未露光部が除去される最短時間)の2倍に相当する時間で2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に浸漬することにより未露光部を除去して現像処理を行った。現像処理後、イナートガスオーブン(光洋サーモシステム株式会社製)を用いて、窒素雰囲気中、温度220℃(昇温時間1.0時間)で1時間加熱処理した後、ふっ素樹脂シートから剥離して硬化膜を得た。   Next, the exposed photosensitive layer was heated at 75 ° C. for 8 minutes (post-exposure baking), and then 2.38 mass% tetra in a time corresponding to twice the shortest development time (the shortest time for removing the unexposed portion). The development process was performed by removing unexposed portions by dipping in an aqueous solution of methylammonium hydroxide. After the development process, using an inert gas oven (manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.), heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere at a temperature of 220 ° C. (temperature increase time: 1.0 hour) for 1 hour, and then peeled from the fluororesin sheet and cured. A membrane was obtained.

得られた硬化膜の伸びを株式会社島津製作所製「オートグラフAGS−H100N」を用いて測定した。試料の幅は10mmであり、膜厚は25〜40μmであり、チャック間は20mmであった。引っ張り速度は5mm/分であり、測定温度は20〜25℃であった。同一条件で得た硬化膜から得た5本以上の試験片の弾性変形を示す範囲における伸びを測定し、その最大値を硬化膜の伸びの値とした。評価結果を表1に示す。   The elongation of the obtained cured film was measured using “Autograph AGS-H100N” manufactured by Shimadzu Corporation. The width of the sample was 10 mm, the film thickness was 25 to 40 μm, and the distance between chucks was 20 mm. The pulling speed was 5 mm / min, and the measurement temperature was 20-25 ° C. The elongation in the range showing the elastic deformation of five or more test pieces obtained from the cured film obtained under the same conditions was measured, and the maximum value was defined as the elongation value of the cured film. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2017201345
Figure 2017201345

表1に示されるように、実施例では、最小解像度が9μm以下であり、比較例と同等の優れた解像性(パターン性)が維持されつつ、弾性変形を示す範囲において伸びが10%以上の値を示す。一方、カプロラクトンに由来する構造単位を有さない多官能性単量体(PET−30、TMPT−9、TMPT−21等)を用いる比較例1〜8では、弾性変形を示す範囲における伸びは10%を下回る。また、カプロラクトンに由来する構造単位を分子内に2つ有する多官能性単量体(DPCA−20)を用いる比較例9では、弾性変形を示す範囲における伸びは10%を下回る。したがって、カプロラクトンに由来する構造単位を分子内に3つ以上有する多官能性単量体を用いることで、優れた機械特性が得られ、クラック発生等の製品不良の発生を飛躍的に抑制できる。   As shown in Table 1, in the examples, the minimum resolution is 9 μm or less, and the elongation is 10% or more in the range showing the elastic deformation while maintaining the excellent resolution (pattern property) equivalent to the comparative example. Indicates the value of. On the other hand, in Comparative Examples 1-8 using a polyfunctional monomer (PET-30, TMPT-9, TMPT-21, etc.) having no structural unit derived from caprolactone, the elongation in the range showing elastic deformation is 10 Less than%. Moreover, in the comparative example 9 using the polyfunctional monomer (DPCA-20) which has two structural units derived from caprolactone in a molecule | numerator, the elongation in the range which shows an elastic deformation is less than 10%. Therefore, by using a polyfunctional monomer having three or more structural units derived from caprolactone in the molecule, excellent mechanical properties can be obtained, and the occurrence of product defects such as cracks can be remarkably suppressed.

本開示の感光性樹脂組成物は、プリント配線板等の保護膜(ソルダーレジスト等)若しくは層間絶縁膜、又は、半導体素子等の表面保護膜(オーバーコート膜)若しくは層間絶縁膜(パッシベーション膜)に用いられる材料として適用することができる。特に、本開示の感光性樹脂組成物は、解像性及び機械特性がいずれも良好であるため、細線化・高密度化された高密度パッケージ基板等に好適に用いることができる。   The photosensitive resin composition of the present disclosure is applied to a protective film (such as a solder resist) or an interlayer insulating film such as a printed wiring board, or a surface protective film (overcoat film) or an interlayer insulating film (passivation film) such as a semiconductor element. It can be applied as a material to be used. In particular, since the photosensitive resin composition of the present disclosure has good resolution and mechanical properties, it can be suitably used for high-density package substrates that are thinned and densified.

100…多層プリント配線板、101…銅張積層体、102,106,107…配線パターン、103…層間絶縁膜、104…開口部、105…シード層、108…ソルダーレジスト。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Multilayer printed wiring board, 101 ... Copper clad laminated body, 102, 106, 107 ... Wiring pattern, 103 ... Interlayer insulation film, 104 ... Opening part, 105 ... Seed layer, 108 ... Solder resist.

Claims (7)

(A)成分:フェノール性水酸基を有する樹脂と、
(B)成分:メチロール基及びアルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する化合物と、
(C)成分:カプロラクトンに由来する構造単位を分子内に3つ以上有する多官能性単量体と、
(D)成分:光感応性酸発生剤と、を含有する、感光性樹脂組成物。
(A) component: a resin having a phenolic hydroxyl group;
(B) component: a compound having at least one selected from the group consisting of a methylol group and an alkoxyalkyl group;
(C) component: a polyfunctional monomer having three or more structural units derived from caprolactone in the molecule;
(D) component: The photosensitive resin composition containing a photosensitive acid generator.
前記(C)成分が、下記一般式(1)で表される化合物を含む、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2017201345

[一般式(1)中、R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ独立に、下記一般式(2)で表される基、又は、下記一般式(3)で表される基を示す。]
Figure 2017201345

[一般式(2)中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、nは、1又は2を示す。]
Figure 2017201345

[一般式(3)中、Rは、水素原子又はメチル基を示す。]
The photosensitive resin composition of Claim 1 in which the said (C) component contains the compound represented by following General formula (1).
Figure 2017201345

[In General Formula (1), R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a group represented by the following General Formula (2) or the following General Formula (3 ) Is represented. ]
Figure 2017201345

[In General Formula (2), R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents 1 or 2. ]
Figure 2017201345

[In General Formula (3), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
前記(C)成分の含有量が、前記(A)成分100質量部に対して20〜100質量部である、請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition of Claim 1 or 2 whose content of the said (C) component is 20-100 mass parts with respect to 100 mass parts of said (A) component. 支持体と、当該支持体上に設けられた感光層と、を備え、
前記感光層が、請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を含む、感光性エレメント。
A support, and a photosensitive layer provided on the support,
The photosensitive element in which the said photosensitive layer contains the photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-3.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。   Hardened | cured material of the photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-3. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物、又は、請求項4に記載の感光性エレメントを用いて、基材上に感光層を形成する工程と、
前記感光層を所定のパターンに露光した後に加熱処理を行う工程と、
前記加熱処理後の感光層を現像して得られた樹脂パターンを加熱処理する工程と、を備える、レジストパターンの形成方法。
A step of forming a photosensitive layer on a substrate using the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3 or the photosensitive element according to claim 4, and
Performing a heat treatment after exposing the photosensitive layer to a predetermined pattern;
And a step of heat-treating a resin pattern obtained by developing the photosensitive layer after the heat treatment.
請求項5に記載の感光性樹脂組成物の硬化物を保護膜又は層間絶縁膜として備える、半導体装置。   A semiconductor device comprising the cured product of the photosensitive resin composition according to claim 5 as a protective film or an interlayer insulating film.
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