JP2019101440A - Positive photosensitive resin composition, cured film, semiconductor device and production method of relief pattern in cured film - Google Patents

Positive photosensitive resin composition, cured film, semiconductor device and production method of relief pattern in cured film Download PDF

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Abstract

To provide a positive photosensitive resin composition showing high durability even under severe use conditions at low temperature or high temperature.SOLUTION: The positive photosensitive resin composition comprises: (A) at least one alkali-soluble resin selected from a polyimide, polybenzoxazole, polyimide precursor, polybenzoxazole precursor and a copolymer of at least two resins selected from the above compounds; (B) a polysiloxane having a carboxyl group and/or a phenolic hydroxyl group; (C) a photosensitive agent; and (D) a solvent. The composition contains the (B) polysiloxane by 1 to 100 pts.wt. with respect to 100 pts.wt. of the (A) alkali-soluble resin.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物、樹脂シート、硬化膜、表面保護膜、層間絶縁膜、半導体保護膜、半導体電子部品、半導体装置および硬化膜のレリーフパターンの製造方法に関する。より詳しくは、半導体素子等の表面保護膜、層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層などに好適に用いられる樹脂組成物、それを用いた硬化膜、該樹脂組成物を用いた半導体装置および硬化膜のレリーフパターンの製造方法に関する。   The present invention relates to a positive photosensitive resin composition, a resin sheet, a cured film, a surface protective film, an interlayer insulating film, a semiconductor protective film, a semiconductor electronic component, a semiconductor device, and a method of producing a relief pattern of a cured film. More specifically, a resin composition suitably used for a surface protective film of a semiconductor element or the like, an interlayer insulating film, an insulating layer of an organic electroluminescent element, a cured film using the same, a semiconductor device using the resin composition, The present invention relates to a method for producing a relief pattern of a cured film.

従来、半導体素子の表面保護膜や層間絶縁膜、有機電解素子の絶縁層やTFT基板の平坦化膜には、耐熱性や電気絶縁性等に優れたポリイミド系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂が広く使用されている。近年、半導体素子においてパターン加工の微細化、パッケージの小型化と高密度化、高速大容量化により、高い機械強度や密着性、電気信頼性に加え、低温、高温などの過酷な使用条件における高い耐久性を有する材料が求められている。   Conventionally, polyimide resin and polybenzoxazole resin, which are excellent in heat resistance and electrical insulation, are widely used as surface protection films and interlayer insulation films of semiconductor devices, and insulation films of organic electrolytic devices and planarization films of TFT substrates. It is used. In recent years, in semiconductor devices, miniaturization of pattern processing, miniaturization and densification of packages, high speed, large capacity, high mechanical strength, adhesion, electrical reliability, and high in severe use conditions such as low temperature and high temperature There is a need for durable materials.

ここで述べる高い耐久性を有する材料とは、具体的には硬化膜の機械強度が低下しにくい材料を指し、このような材料は、低温、高温での使用においてパターンにクラックが生じたり、配線や基板からはがれるなどの不具合を生じにくい。なかでも硬化膜の柔軟性の指標である伸度が高いと、硬化膜がデバイス中での応力変化などに耐えられることから、クラックやはがれの抑制に効果がある。しかし、低温においては樹脂の自由度が下がって硬化膜が硬くなること、また、高温では、硬化膜が高温条件下に長時間さらされて熱劣化し、もろくなることで伸度は低下する。   Specifically, the material having high durability as described herein refers to a material in which the mechanical strength of the cured film does not easily decrease, and such a material causes a crack in the pattern or wiring in use at a low temperature and a high temperature. And problems such as peeling off from the substrate are unlikely to occur. Above all, when the elongation, which is an index of the flexibility of the cured film, is high, the cured film can withstand the stress change in the device, and so it is effective in suppressing the cracks and peeling. However, at low temperatures, the degree of freedom of the resin decreases and the cured film becomes hard. At high temperatures, the cured film is exposed to high temperature conditions for a long time to be thermally deteriorated and becomes brittle.

このため、高い耐久性を有する材料としては、低温における伸度が高く、高温条件で保持した後も伸度低下が少ない材料であることが必要である。   For this reason, as a material having high durability, it is necessary that the material has a high elongation at low temperature and a decrease in elongation less even after holding at high temperature conditions.

このような高い機械強度を示す材料として、特定の酸二無水物とジアミンを組み合わせたポリアミド酸エステルを用いたネガ型の樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a material exhibiting such high mechanical strength, a negative resin composition using a polyamic acid ester in which a specific acid dianhydride and a diamine are combined has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、室温において高伸度等の機械特性が得られるポジ型の樹脂組成物としては、アルキル鎖状構造を主鎖に有するポリイミド樹脂組成物やポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂組成物(例えば、特許文献2、3参照)などが知られている。   In addition, as a positive resin composition capable of obtaining mechanical properties such as high elongation at room temperature, polyimide resin compositions having an alkyl chain structure in the main chain and polybenzoxazole precursor resin compositions (for example, patent documents 2, 3 etc.) are known.

さらに、ポリシロキサンなどシロキサン構造を有する材料は、透明性、柔軟性の点で優れた材料であり、高伸度のポジ型の樹脂組成物が提案されている。また、前述のポリイミド等と混合したり、シロキサンジアミンとしてポリイミドの構成成分として共重合させた樹脂等が提案されている(例えば特許文献4、5参照)。   Furthermore, a material having a siloxane structure such as polysiloxane is an excellent material in terms of transparency and flexibility, and a high elongation positive resin composition has been proposed. Further, resins or the like which are mixed with the above-described polyimide or copolymerized as a component of the polyimide as a siloxane diamine have been proposed (see, for example, Patent Documents 4 and 5).

特許第5602691号公報Patent No. 5602691 gazette 特開2012−208360号公報JP 2012-208360 A 特開2013−167743号公報JP, 2013-167743, A 特開2010−211109号公報JP, 2010-211109, A 特開2014−191002号公報JP 2014-191002 A

しかし、特許文献1の技術は、樹脂の溶解性や透明性が低いことから、有機現像のネガ型での使用に限られており、パターンの微細化が困難、有機溶剤を大量に使用するため環境負荷が高いという課題があった。   However, the technology of Patent Document 1 is limited to the use in the negative type of organic development because the solubility and transparency of the resin are low, and it is difficult to miniaturize the pattern and use a large amount of organic solvent. There was a problem that the environmental load was high.

また、特許文献2、3の技術はアルキル鎖が高温条件で分解しやすくまた、低温条件での伸度低下が著しいため、高温、低温条件下での使用においてパターンにクラックやはがれが生じるなど耐久性に劣るという、課題があった。   Further, in the techniques of Patent Documents 2 and 3, the alkyl chain is easily decomposed under high temperature conditions, and since the decrease in elongation under low temperature conditions is remarkable, the pattern is cracked or peeled when used under high temperature and low temperature conditions. There was a problem that it was inferior to sex.

特許文献4、5の技術におけるシロキサン材料は、一般的にポリイミドなどの成分とは相溶性が悪いことから、混合した場合に相分離を起こしたり、共重合させた場合に重合自体が困難であったり、安定した樹脂組成物の製造が困難であった。また、相溶性が不十分であると硬化膜中の樹脂成分が不均一となり、伸度が低かったり、ばらつきが出るなど機械特性への悪影響があった。さらに塗布膜が白濁し現像残渣や現像ムラが出るなど感光特性に課題があった。   The siloxane materials in the techniques of Patent Documents 4 and 5 generally have poor compatibility with components such as polyimide, so that phase separation occurs when mixed, or polymerization itself is difficult when copolymerized. It was difficult to produce a stable resin composition. In addition, when the compatibility is insufficient, the resin component in the cured film becomes nonuniform, and the elongation is lowered, and the mechanical characteristics are adversely affected, such as variation. Furthermore, there were problems with the photosensitive characteristics, such as the coating film becoming cloudy and development residues and development unevenness appearing.

そこで、本発明は上記のような従来技術に伴う問題点を解決し、低温、高温の過酷な使用条件下においても伸度の低下が少なく、高い耐久性を有するポジ型感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the problems associated with the prior art as described above, and a positive photosensitive resin composition having high durability and a small decrease in elongation even under severe use conditions of low temperature and high temperature. Intended to be provided.

上記課題を解決するため、本発明のポジ型感光性樹脂組成物は下記の構成を有する。すなわち、
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびこれらから選ばれる2種以上の樹脂の共重合体から選択される1種類以上のアルカリ可溶性樹脂と、(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンと(C)感光剤と(D)溶剤を含有するポジ型感光性樹脂組成物であって、(A)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンを1〜100重量部含有する。
In order to solve the said subject, the positive photosensitive resin composition of this invention has the following structures. That is,
The positive photosensitive resin composition of the present invention is one type selected from (A) polyimide, polybenzoxazole, polyimide precursor, polybenzoxazole precursor and copolymer of two or more resins selected from these. A positive photosensitive resin composition comprising the above alkali-soluble resin, (B) a polysiloxane having a structure represented by the general formula (1), (C) a photosensitizer and (D) a solvent, A) 1 to 100 parts by weight of the polysiloxane containing the structure represented by (B) the general formula (1) with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.

Figure 2019101440
Figure 2019101440

(一般式(1)中、Rは炭素数1以上の1価の有機基を表し、Rは構造中にフェノール性水酸基もしくはカルボキシル基またはその両方を有する有機基を表す。p:q=50:50〜0:100を満たす。繰り返し単位中それぞれのRおよびRは同じでも異なっていてもよい。)
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、一般式(1)中のRが一般式(2)で表される構造単位を有することが好ましい。
(In general formula (1), R 1 represents a monovalent organic group having one or more carbon atoms, and R 2 represents an organic group having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group or both in the structure p: q = 50: 50 to 0: 100. In the repeating units, each R 1 and R 2 may be the same or different.)
The positive photosensitive resin composition of the present invention preferably has a structural unit in which R 2 in the general formula (1) is represented by the general formula (2).

Figure 2019101440
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(一般式(2)中、Rはフェノール性水酸基もしくはカルボキシル基またはその両方を有する基を表す。Xは炭素数1以上のアルキレン基を表す。)
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、さらに熱架橋剤を含有することが好ましい。
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、さらに酸化防止剤を含有することが好ましい。
(In the general formula (2), R 3 represents a group having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group or both of them. X represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms.)
The positive photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a thermal crosslinking agent.
The positive photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains an antioxidant.

本発明のシートは下記の構成を有する。すなわち、
上記ポジ型感光性樹脂組成物を用いて形成されたシートである。
The sheet of the present invention has the following constitution. That is,
It is a sheet formed using the above-mentioned positive photosensitive resin composition.

本発明の硬化膜は下記の構成を有する。すなわち、
上記ポジ型感光性樹脂組成物を硬化して得られた硬化膜または、上記ポジ型感光性樹脂組成物を用いて形成されたシートを硬化して得られた硬化膜である。
The cured film of the present invention has the following constitution. That is,
It is a cured film obtained by curing the positive photosensitive resin composition or a cured film obtained by curing a sheet formed using the positive photosensitive resin composition.

本発明の硬化膜のレリーフパターンの製造方法は下記の構成を有する。すなわち、
上記ポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、または上記樹脂シートを基板上にラミネートし、乾燥して樹脂膜を形成する工程と、マスクを介して露光する工程と、照射部をアルカリ溶液で溶出または除去して現像する工程と、現像後の樹脂膜を加熱処理する工程を含むレリーフパターンの製造方法である。
The method for producing a relief pattern of a cured film of the present invention has the following constitution. That is,
The process of apply | coating the said positive type photosensitive resin composition on a board | substrate or laminating the said resin sheet on a board | substrate, drying, and forming a resin film, the process of exposing through a mask, alkali of an irradiation part It is a manufacturing method of a relief pattern including the process of carrying out the process of eluting and removing with a solution or removing and heat-processing the resin film after development.

本発明の電子部品または半導体装置は、下記の構成を有する。すなわち、
上記硬化膜が、表面保護膜もしくは層間絶縁膜として配置された、電子部品または半導体装置である。
The electronic component or semiconductor device of the present invention has the following configuration. That is,
It is an electronic component or a semiconductor device in which the cured film is disposed as a surface protective film or an interlayer insulating film.

本発明は、低温、高温の過酷な使用条件下においても高い耐久性を有するポジ型感光性樹脂組成物を提供する。   The present invention provides a positive photosensitive resin composition having high durability even under severe conditions of low temperature and high temperature.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびこれらから選ばれる2種以上の樹脂の共重合体から選択される1種類以上のアルカリ可溶性樹脂と、(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンと(C)感光剤と(D)溶剤を含有するポジ型感光性樹脂組成物であって、(A)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンを1〜100重量部含有する。   The positive photosensitive resin composition of the present invention is one type selected from (A) polyimide, polybenzoxazole, polyimide precursor, polybenzoxazole precursor and copolymer of two or more resins selected from these. A positive photosensitive resin composition comprising the above alkali-soluble resin, (B) a polysiloxane having a structure represented by the general formula (1), (C) a photosensitizer and (D) a solvent, A) 1 to 100 parts by weight of the polysiloxane containing the structure represented by (B) the general formula (1) with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.

Figure 2019101440
Figure 2019101440

(一般式(1)中、Rは炭素数1以上の1価の有機基を表し、Rは構造中にフェノール性水酸基もしくはカルボキシル基またはその両方を有する有機基を表す。p:q=50:50〜0:100を満たす。繰り返し単位中それぞれのRおよびRは同じでも異なっていてもよい。)
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびこれらから選ばれる2種以上のポリマーの共重合体から選択される1種以上のアルカリ可溶性樹脂を含有する。
(In general formula (1), R 1 represents a monovalent organic group having one or more carbon atoms, and R 2 represents an organic group having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group or both in the structure p: q = 50: 50 to 0: 100. In the repeating unit, each R 4 and R 5 may be the same or different.)
The positive photosensitive resin composition of the present invention is one selected from (A) polyimide, polybenzoxazole, polyimide precursor, polybenzoxazole precursor and copolymer of two or more kinds of polymers selected from these. It contains the above alkali-soluble resin.

ここで、「アルカリ可溶性樹脂」とは、具体的には樹脂構造中にフェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基などのアルカリ性の水溶液に溶解する官能基を有する樹脂である。   Here, the "alkali-soluble resin" is specifically a resin having a functional group which is dissolved in an alkaline aqueous solution such as phenolic hydroxyl group, carboxyl group and sulfonic acid group in a resin structure.

ポリイミドおよびポリベンゾオキサゾールは、主鎖構造内にイミド環またはオキサゾール環の環状構造を有する樹脂である。またそれらの前駆体であるポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体は、脱水閉環することで、それぞれイミド環およびベンゾオキサゾール環構造を形成する樹脂である。   Polyimides and polybenzoxazoles are resins having a cyclic structure of an imido ring or an oxazole ring in the main chain structure. Moreover, the polyimide precursor and polybenzoxazole precursor which are those precursors are resin which forms an imido ring and a benzoxazole ring structure, respectively, by dehydrating ring closure.

ポリイミドは、テトラカルボン酸や対応するテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドなどと、ジアミンや対応するジイソシアネート化合物、トリメチルシリル化ジアミンなどを反応させることにより得ることができ、テトラカルボン酸残基とジアミン残基を有する。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て得られるポリイミド前駆体の1つであるポリアミド酸を、加熱処理により脱水閉環することで、ポリイミドを得ることができる。この加熱処理時には、m−キシレンなどの水と共沸する溶媒を加えることもできる。あるいは、カルボン酸無水物やジシクロヘキシルカルボジイミドなどの脱水縮合剤やトリエチルアミンなどの塩基などの閉環触媒を加えて、化学熱処理により脱水閉環することもできる。または、弱酸性のカルボン酸化合物を加えて、100℃以下の低温での加熱処理により脱水閉環することもできる。   A polyimide can be obtained by reacting a tetracarboxylic acid, corresponding tetracarboxylic acid dianhydride, tetracarboxylic acid diester dichloride or the like with a diamine, a corresponding diisocyanate compound, trimethylsilylated diamine or the like, and a tetracarboxylic acid residue And diamine residues. For example, a polyimide can be obtained by dehydration ring closure of a polyamide acid which is one of polyimide precursors obtained by reacting tetracarboxylic acid dianhydride with diamine, by heat treatment. At the time of the heat treatment, a solvent which azeotropes with water, such as m-xylene, can also be added. Alternatively, dehydration ring closure can be performed by chemical heat treatment by adding a ring closure catalyst such as a carboxylic acid anhydride or a dehydration condensation agent such as dicyclohexylcarbodiimide or a base such as triethylamine. Alternatively, it is possible to add a weakly acidic carboxylic acid compound and perform dehydration ring closure by heat treatment at a low temperature of 100 ° C. or lower.

また、上記脱水閉環の過程で反応時間を調整したり、ポリイミドを重合した後にポリアミド酸を引き続き重合させることで共重合体とすることもできる。   In addition, the reaction time can be adjusted in the process of dehydration ring closure, or a copolymer can be obtained by polymerizing a polyimide and subsequently polymerizing a polyamic acid.

テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、ビシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ペンタンテトラカルボン酸二無水物、ヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロプロパンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3‘,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、P−フェニレンビス(トリメリテート無水物)、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物などが挙げられる。これらの化合物は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。 ジアミンとしては、例えば、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サルファイド、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、ベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、o−トリジン、4,4”−ジアミノターフェニル、1,5−ジアミノナフタレン、2,5−ジアミノピリジン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ビス(p−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(p−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミンなどが挙げられるが特に限定されない。これらの化合物は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of tetracarboxylic acid dianhydrides include butanetetracarboxylic acid dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, pyromellitic acid dianhydride, bicyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, pentanetetracarboxylic acid dianhydride , Hexanetetracarboxylic acid dianhydride, cyclopropanetetracarboxylic acid dianhydride, cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, 3,3 ', 4 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride, 3,3 ', 4,4'-diphenyl sulfone tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid anhydride, P-phenylene bis (trimellitate anhydride) , Ethylene glycol bisanhydro trimellitate, 4,4'- Such as hexafluoro isopropylidene) diphthalic anhydride. These compounds may be used alone or in combination of two or more. As the diamine, for example, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, benzidine, 3,3'-dimethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, o-tolidine, 4,4 "-diaminoter Phenyl, 1,5-diaminonaphthalene, 2,5-diaminopyridine, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-bis (p-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (p-Aminophenoxy) phenyl] propane, hexahydro-4, -. Meta the like Noin mite range methylene diamine is not particularly limited these compounds may be used alone or in combination of two or more.

ポリベンゾオキサゾールは、ビスアミノフェノール化合物とジカルボン酸や対応するジカルボン酸クロリド、ジカルボン酸活性エステルなどを反応させて得ることができ、ジカルボン酸残基とビスアミノフェノール残基を有する。例えば、ビスアミノフェノール化合物とジカルボン酸を反応させて得られるポリベンゾオキサゾール前駆体の1つであるポリヒドロキシアミドを、加熱処理により脱水閉環することで、ポリベンゾオキサゾールを得ることができる。あるいは、無水リン酸、塩基、カルボジイミド化合物などを加えて、化学処理により脱水閉環することもできる。   The polybenzoxazole can be obtained by reacting a bisaminophenol compound with a dicarboxylic acid, a corresponding dicarboxylic acid chloride, a dicarboxylic acid active ester or the like, and has a dicarboxylic acid residue and a bisaminophenol residue. For example, polybenzoxazole can be obtained by dehydration ring closure of a polyhydroxyamide which is one of polybenzoxazole precursors obtained by reacting a bisaminophenol compound and a dicarboxylic acid by heat treatment. Alternatively, anhydrous ring closure can be carried out by chemical treatment with the addition of phosphoric anhydride, a base, a carbodiimide compound or the like.

ジカルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビス(カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、トリフェニルジカルボン酸など、トリカルボン酸の例としてはトリメリット酸、トリメシン酸、ジフェニルエーテルトリカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸などが挙げられる。これらの化合物は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, bis (carboxyphenyl) hexafluoropropane, biphenyl dicarboxylic acid, benzophenone dicarboxylic acid, triphenyl dicarboxylic acid, etc. Examples of tricarboxylic acids include trimellitic acid, There may be mentioned trimesic acid, diphenyl ether tricarboxylic acid, biphenyl tricarboxylic acid and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

ビスアミノフェノール化合物の例としては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、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of bisaminophenol compounds include 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl and 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 hexafluoro propane etc. are mentioned, it is not limited to these. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物において、ポジ型感光性樹脂組成物の保存安定性を向上させるため、(A)アルカリ可溶性樹脂は主鎖末端をモノアミン、酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物などの末端封止剤で封止することが好ましい。また、樹脂の末端を水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、チオール基、ビニル基、エチニル基またはアリル基を有する末端封止剤により封止することで、樹脂のアルカリ溶液に対する溶解速度や得られる硬化膜の機械特性を好ましい範囲に容易に調整することができる。末端封止剤の導入割合は、全アミン成分に対して、(A)アルカリ可溶性樹脂の分子量が高くなり、アルカリ溶液への溶解性が低下することを抑制するため、好ましくは0.1モル%以上、特に好ましくは5モル%以上であり、(A)アルカリ可溶性樹脂の分子量が低くなることで、得られる硬化膜の機械特性低下を抑えるため、好ましくは60モル%以下、特に好ましくは50モル%以下である。複数の末端封止剤を反応させることにより、複数の異なる末端基を導入してもよい。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, in order to improve the storage stability of the positive photosensitive resin composition, (A) the alkali-soluble resin has a main chain terminal of monoamine, acid anhydride, monocarboxylic acid, mono It is preferable to seal with an end capping agent such as an acid chloride compound or a monoactive ester compound. In addition, the resin dissolution rate of the resin in an alkaline solution and the obtained curing can be obtained by sealing the end of the resin with a terminal blocking agent having a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a thiol group, a vinyl group, an ethynyl group or an allyl group. The mechanical properties of the membrane can be easily adjusted to the preferred range. The introduction ratio of the end capping agent is preferably 0.1 mol% in order to prevent the molecular weight of the (A) alkali-soluble resin from increasing with respect to all the amine components and the decrease in solubility in the alkaline solution. Or more, particularly preferably 5 mol% or more, and the molecular weight of the (A) alkali-soluble resin is lowered to suppress a decrease in mechanical properties of the resulting cured film, preferably 60 mol% or less, particularly preferably 50 mol % Or less. Multiple different end groups may be introduced by reacting multiple end capping agents.

モノアミンとしては、M−600,M−1000,M−2005,M−2070(以上商品名、HUNTSMAN(株)製)、アニリン、2−エチニルアニリン、3−エチニルアニリン、4−エチニルアニリン、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、2−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノールなどが好ましい。これらを2種以上用いてもよい。   As the monoamine, M-600, M-1000, M-2005, M-2070 (trade name, manufactured by HUNTSMAN Co., Ltd.), aniline, 2-ethynyl aniline, 3-ethynyl aniline, 4-ethynyl aniline, 5- Amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene, 1-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-hydroxy-4-aminonaphthalene, 2-hydroxy-7-amino Naphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy-7-aminonaphthalene, 1-carboxy-6-aminonaphthalene, 1-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-carboxy -7-aminonaphthalene, 2-carboxy-6-a Nonaphthalene, 2-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, 4-aminobenzoic acid, 4-aminosalicylic acid, 5-aminosalicylic acid, 6-aminosalicylic acid, 2-aminobenzenesulfone Acid, 3-aminobenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, 3-amino-4,6-dihydroxypyrimidine, 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4-aminophenol, 2-aminothiophenol, 3- Aminothiophenol, 4-aminothiophenol and the like are preferable. Two or more of these may be used.

酸無水物、モノカルボン酸、モノ酸クロリド化合物、モノ活性エステル化合物としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、ナジック酸無水物、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3−ヒドロキシフタル酸無水物などの酸無水物、3−カルボキシフェノール、4−カルボキシフェノール、3−カルボキシチオフェノール、4−カルボキシチオフェノール、1−ヒドロキシ−7−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−6−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−5−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−7−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−6−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−5−カルボキシナフタレン、3−カルボキシベンゼンスルホン酸、4−カルボキシベンゼンスルホン酸などのモノカルボン酸類およびこれらのカルボキシル基が酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、テレフタル酸、フタル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、1,5−ジカルボキシナフタレン、1,6−ジカルボキシナフタレン、1,7−ジカルボキシナフタレン、2,6−ジカルボキシナフタレンなどのジカルボン酸類の一方のカルボキシル基だけが酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、モノ酸クロリド化合物とN−ヒドロキシベンゾトリアゾールやイミダゾール、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドとの反応により得られる活性エステル化合物などが好ましい。これらを2種以上用いてもよい。   As acid anhydrides, monocarboxylic acids, mono acid chloride compounds, monoactive ester compounds, acid anhydrides such as phthalic anhydride, maleic anhydride, nadic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 3-hydroxyphthalic acid anhydride, etc. , 3-Carboxyphenol, 4-Carboxyphenol, 3-Carboxythiophenol, 4-Carboxythiophenol, 1-hydroxy-7-carboxynaphthalene, 1-hydroxy-6-carboxynaphthalene, 1-hydroxy-5-carboxynaphthalene Monocarboxylic acids such as 1-mercapto-7-carboxynaphthalene, 1-mercapto-6-carboxynaphthalene, 1-mercapto-5-carboxynaphthalene, 3-carboxybenzenesulfonic acid, 4-carboxybenzenesulfonic acid and the like; Mono-acid chloride compounds of which acid group is acid-chlorided, terephthalic acid, phthalic acid, maleic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, 1,5-dicarboxynaphthalene, 1,6-dicarboxynaphthalene, 1,7-dicarboxynaphthalene A monoacid chloride compound in which only one carboxyl group of a dicarboxylic acid such as 2,6-dicarboxynaphthalene is acid chlorided, a monoacid chloride compound and N-hydroxybenzotriazole or imidazole, N-hydroxy-5-norbornene-2 The active ester compound etc. which are obtained by reaction with 3, 3- dicarboximide are preferable. Two or more of these may be used.

本発明の(A)アルカリ可溶性樹脂の分子量は特に限定されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、3,000以上であることが好ましく、より好ましくは5000以上である。これにより、高い機械強度を有する硬化膜を得ることができる。また、60,000以下であることが好ましく、より好ましくは25,000以下である。分子量をこの範囲内にすることで適切な溶媒へ溶解し、塗布性が向上する。   The molecular weight of the (A) alkali-soluble resin of the present invention is not particularly limited, but the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 3,000 or more, more preferably Is over 5000. Thereby, a cured film having high mechanical strength can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 60,000 or less, More preferably, it is 25,000 or less. When the molecular weight is in this range, it is dissolved in an appropriate solvent to improve the coatability.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンを含有する。   The positive photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a polysiloxane having a structure represented by the general formula (1).

Figure 2019101440
Figure 2019101440

(一般式(1)中、Rは炭素数1以上の1価の有機基を表し、Rは構造中にフェノール性水酸基もしくはカルボキシル基またはその両方を有する有機基を表す。p:q=50:50〜0:100を満たす。繰り返し単位中それぞれのRおよびRは同じでも異なっていてもよい。)
の例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アリール基、アリールエーテル基、カルボニル基、アリル基、ビニル基、それらを組み合わせたものなどが挙げられる。これらの基は、さらに置換基を有していてもよく、例えば、アリール基、複素環化合物で置換されているものなどが好ましい。
(In general formula (1), R 1 represents a monovalent organic group having one or more carbon atoms, and R 2 represents an organic group having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group or both in the structure p: q = 50: 50 to 0: 100. In the repeating units, each R 1 and R 2 may be the same or different.)
Examples of R 1 include alkyl groups, cycloalkyl groups, alkoxy groups, alkyl ether groups, aryl groups, aryl ether groups, carbonyl groups, allyl groups, vinyl groups, and combinations thereof. These groups may further have a substituent and, for example, those substituted with an aryl group or a heterocyclic compound are preferable.

アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基およびヘキシル基が好ましい。シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基およびシクロヘキシル基が好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基およびペントキシ基が好ましい。アリール基としては、フェニル基、およびナフチル基が好ましい。   The alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group. The cycloalkyl group is preferably a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. As an alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group and a pentoxy group are preferable. As an aryl group, a phenyl group and a naphthyl group are preferable.

の例としては、下記のような構造が挙げられる。 Examples of R 2 include the following structures.

Figure 2019101440
Figure 2019101440

ポリシロキサンにアルカリ可溶性の官能基を部分的に導入することで、シロキサンの構造に由来する撥水性を抑え、(A)アルカリ可溶性樹脂との相溶性を高めることができる。これにより、ポリシロキサンが相分離することなく均一に存在でき、その結果、樹脂組成物全体としてシロキサン骨格由来の低温における柔軟性や高温における熱安定性が発現し、高い耐久性を有する材料とすることができる。また、相溶性が向上することで、塗布膜の白濁や現像ムラを防ぐことができ、高感度かつ現像残渣のない感光性樹脂組成物とすることができる。
一般式(1)中、p、qはp:q=50:50〜0:100を満たす。この範囲とすることで、ポリシロキサンに十分なアルカリ可溶性が付与され、(A)アルカリ可溶性樹脂との親和性が向上する。これにより、ポジ型感光性樹脂組成物中にポリシロキサン成分が均一に存在でき、樹脂組成物全体にシロキサン骨格由来の低温における柔軟性や高温における熱安定性が発現することから、高い耐久性を有するポジ型感光性樹脂組成物とすることができる。(A)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンを1〜100重量部含有する。この範囲とすることで(A)アルカリ可溶性樹脂としての高い機械特性や耐熱性を有しつつ、(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンによる低温での柔軟性も付与できるため好ましい。
中でも、耐久性が向上することからRが一般式(2)で表される構造であることが好ましい。
By partially introducing an alkali-soluble functional group into the polysiloxane, it is possible to suppress the water repellency derived from the structure of the siloxane and to enhance the compatibility with the (A) alkali-soluble resin. As a result, the polysiloxane can be uniformly present without phase separation, and as a result, the resin composition as a whole exhibits flexibility and resistance at high temperatures derived from the siloxane skeleton at high temperatures and high durability. be able to. Further, by improving the compatibility, it is possible to prevent the clouding and the development unevenness of the coating film, and it is possible to obtain a photosensitive resin composition with high sensitivity and no development residue.
In general formula (1), p and q satisfy p: q = 50: 50 to 0: 100. By setting this range, sufficient alkali solubility is imparted to the polysiloxane, and the affinity with the (A) alkali-soluble resin is improved. As a result, the polysiloxane component can be uniformly present in the positive photosensitive resin composition, and flexibility at a low temperature derived from the siloxane skeleton and thermal stability at a high temperature are exhibited throughout the resin composition, so that high durability can be obtained. It can be set as the positive photosensitive resin composition which it has. It contains 1 to 100 parts by weight of the polysiloxane containing the structure represented by (B) the general formula (1) with respect to 100 parts by weight of the (A) alkali-soluble resin. Within this range, while having high mechanical properties and heat resistance as (A) alkali-soluble resin, flexibility at low temperature is also imparted by polysiloxane including the structure represented by (B) general formula (1) It is preferable because it can be done.
Among them, a structure in which R 2 is represented by the general formula (2) is preferable because durability is improved.

Figure 2019101440
Figure 2019101440

(一般式(2)中、Rはフェノール性水酸基もしくはカルボキシル基またはその両方を有する基を表す。Xは炭素数1以上のアルキレン基を表す。)
Xをアルキレン基とすることで、Si周りの立体障害が緩和されるために主鎖の立体構造が安定し、側鎖の熱分解が抑制され、特に高温側での耐久性により優れた樹脂となる。アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基など直鎖状の構造のものが好ましい。
はRの説明と同様である。
(In the general formula (2), R 3 represents a group having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group or both of them. X represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms.)
By making X into an alkylene group, the steric hindrance around Si is alleviated, so that the steric structure of the main chain is stabilized, the thermal decomposition of the side chain is suppressed, and a resin which is more excellent in durability particularly on the high temperature side Become. As the alkylene group, one having a linear structure such as a methylene group, an ethylene group or a propylene group is preferable.
R 3 is the same as described for R 2 .

ポリシロキサンの合成方法としては公知の方法を用いることができる。例えば、すでに側鎖が導入された市販のジアルコキシシランを加水分解縮合させてポリシロキサンを得る方法がある。市販のジアルコキシシランとしては、KBM−402、KBE−402、KBE−502、KBM−602、KBM−802、KBM−202SS、KBE−22(商品名、いずれも信越化学(株)製)などが挙げられる。加水分解縮合は、ジアルコキシシランをガンマブチロラクトンなどの溶剤に溶解させ、水を加えて加熱することで得られる。この際にリン酸などの酸成分を触媒量加えることで反応を加速させることもできる。   A well-known method can be used as a synthesis method of polysiloxane. For example, there is a method of hydrolyzing and condensing commercially available dialkoxysilanes in which side chains have already been introduced to obtain a polysiloxane. Commercially available dialkoxysilanes include KBM-402, KBE-402, KBE-502, KBM-602, KBM-802, KBM-202SS, KBE-22 (brand names, all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), etc. It can be mentioned. Hydrolytic condensation is obtained by dissolving dialkoxysilane in a solvent such as gamma butyrolactone, adding water and heating. At this time, the reaction can be accelerated by adding a catalytic amount of an acid component such as phosphoric acid.

また、所望のジアルコキシシランが入手できない場合は、ヒドロシリル化反応を利用して合成することができる。具体的には、ジアルコキシジヒドロシランに、フェノール性水酸基など所望の官能基を有するオレフィン、ケトン、イミンなどの化合物を白金触媒を用いて反応させて合成する。その後、同様に加水分解縮合してポリシロキサンが得られるが、これに限らない。   Also, if the desired dialkoxysilane is not available, it can be synthesized utilizing a hydrosilylation reaction. Specifically, it is synthesized by reacting a dialkoxydihydrosilane with a compound such as an olefin having a desired functional group such as a phenolic hydroxyl group, a ketone, or an imine using a platinum catalyst. Thereafter, the same is subjected to hydrolysis and condensation to obtain a polysiloxane, but not limited thereto.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(C)感光剤を含有する。感光剤を含むことで、直接パターンの形成が可能となり、レジストの工程を省くことができる。ポジ型とするために、(C)感光剤としては、光酸発生剤を含有する。   The positive photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a photosensitizer. By including a photosensitizer, it is possible to directly form a pattern, and the process of the resist can be omitted. In order to obtain a positive type, as the photosensitizer (C), a photoacid generator is contained.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物に含有される光酸発生剤は、光照射されることにより酸が発生し、光照射部のアルカリ水溶液に対する溶解性が増大する特性を持つ。光酸発生剤としてはキノンジアジド化合物、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩などがある。   The photoacid generator contained in the positive photosensitive resin composition of the present invention is characterized in that an acid is generated by light irradiation, and the solubility of the light irradiated part in an alkaline aqueous solution is increased. The photoacid generator includes quinonediazide compounds, sulfonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, iodonium salts and the like.

キノンジアジド化合物は、ポリヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合したもの、ポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合および/またはスルホンアミド結合したものなどが挙げられる。これらポリヒドロキシ化合物やポリアミノ化合物の全ての官能基がキノンジアジドで置換されていなくてもよいが、官能基全体の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。前記キノンジアジドによる置換が50モル%以上の場合、アルカリ現像液に対する溶解性が高くなり過ぎず、未露光部とのコントラストが得られ、所望のパターンを得ることができる。このようなキノンジアジド化合物を含有することで、一般的な紫外線である水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)に感光するポジ型の感光性樹脂組成物を得ることができる。このような化合物は単独で含有してもよいし、2種以上を混合して含有してもかまわない。また、光酸発生剤は2種類含有することで、より露光部と未露光部の溶解速度の比を大きく取ることができ、この結果、高感度なポジ型感光性樹脂組成物を得ることができる。   The quinone diazide compound is a polyhydroxy compound in which a sulfonic acid of quinone diazide is bound by an ester, a polyamino compound is a sulfonic acid of quinone diazide in a sulfonamide bond, a polyhydroxy polyamino compound is a sulfonic acid of quinone diazide in an ester bond and / or a sulfonamide And the like. Although all functional groups of these polyhydroxy compounds and polyamino compounds may not be substituted with quinonediazide, it is preferable that 50 mol% or more of the entire functional groups be substituted with quinonediazide. When the substitution with quinonediazide is 50 mol% or more, the solubility in an alkali developer is not too high, and the contrast with the unexposed area can be obtained, and a desired pattern can be obtained. By containing such a quinonediazide compound, it is possible to obtain a positive photosensitive resin composition which is sensitive to i-line (365 nm), h-line (405 nm) and g-line (436 nm) of a general ultraviolet ray of a mercury lamp. Can. Such compounds may be contained singly or in combination of two or more. In addition, by containing two types of photoacid generators, the ratio of dissolution rate between exposed and unexposed parts can be further increased, and as a result, a highly sensitive positive photosensitive resin composition can be obtained. it can.

ポリヒドロキシ化合物は、Bis−Z、BisP−EZ、TekP−4HBPA、TrisP−HAP、TrisP−PA、TrisP−SA、TrisOCR−PA、BisOCHP−Z、BisP−MZ、BisP−PZ、BisP−IPZ、BisOCP−IPZ、BisP−CP、BisRS−2P、BisRS−3P、BisP−OCHP、メチレントリス−FR−CR、BisRS−26X、DML−MBPC、DML−MBOC、DML−OCHP、DML−PCHP、DML−PC、DML−PTBP、DML−34X、DML−EP,DML−POP、ジメチロール−BisOC−P、DML−PFP、DML−PSBP、DML−MTrisPC、TriML−P、TriML−35XL、TML−B P、TML−HQ、TML−pp−BPF、TML−BPA、TMOM−BP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、BIR−OC、BIP−PC、BIR−PC、BIR−PTBP、BIR−PCHP、BIP−BIOC−F、4PC、BIR−BIPC−F、TEP−BIP−A、46DMOC、46DMOEP、TM−BIP−A(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、2,6−ジメトキシメチル−4−t−ブチルフェノール、2,6−ジメトキシメチル−p−クレゾール、2,6−ジアセトキシメチル−p−クレゾール、ナフトール、テトラヒドロキシベンゾフェノン、没食子酸メチルエステル、ビスフェノールA 、ビスフェノールE、メチレンビスフェノール、BisP−AP(商品名、本州化学工業(株)製)などが挙げられるが、これらに限定されない。   The polyhydroxy compounds include Bis-Z, BisP-EZ, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP-PA, TrisP-SA, TrisOCR-PA, BisOCHP-Z, BisP-MZ, BisP-PZ, BisP-IPZ, BisOCP -IPZ, BisP-CP, BisRS-2P, BisRS-3P, BisP-OCHP, methylenetris-FR-CR, BisRS-26X, DML-MBPC, DML-MBOC, DML-OCHP, DML-PCHP, DML-PC, DML-PTBP, DML-34X, DML-EP, DML-POP, dimethylol-BisOC-P, DML-PFP, DML-PSBP, DML-MTrisPC, TriML-P, TriML-35XL, TML-BP, TML-HQ , TML-pp-BPF, TML-BPA, TMOM-BP, HML-TPPHBA, HML-TPHAP (all trade names, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), BIR-OC, BIP-PC, BIR-PC, BIR -PTBP, BIR-PCHP, BIP-BIOC-F, 4PC, BIR-BIPC-F, TEP-BIP-A, 46DMOC, 46DMOEP, TM-BIP-A (trade names, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.) ), 2,6-dimethoxymethyl-4-tert-butylphenol, 2,6-dimethoxymethyl-p-cresol, 2,6-diacetoxymethyl-p-cresol, naphthol, tetrahydroxybenzophenone, gallic acid methyl ester, bisphenol A, bisphenol E, methylene bisphenol, BisP-AP (brand name, Honshu Chemical industry Co., Ltd. product) etc. is mentioned, However, It is not limited to these.

ポリアミノ化合物は、1,4−フェニレンジアミン、1,3−フェニレンジアミン、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ヒド等が挙げられるが、これらに限定されない。   The polyamino compounds are 1,4-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl Although a sulfide etc. are mentioned, it is not limited to these.

また、ポリヒドロキシポリアミノ化合物は、2,2−ビス(3−アミノ−4− ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジヒドロキシベンジジン等が挙げられるが、これらに限定されない。   In addition, polyhydroxy polyamino compounds include, but are not limited to, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 3,3'-dihydroxybenzidine and the like.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物において、キノンジアジドは5−ナフトキノンジアジドスルホニル基、4−ナフトキノンジアジドスルホニル基のいずれも好ましく含有することができる。4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を持っており、i線露光に適している。5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のg線領域まで吸収が伸びており、g線露光に適している。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, the quinone diazide can preferably contain any of 5-naphthoquinone diazide sulfonyl group and 4-naphthoquinone diazide sulfonyl group. The 4-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound has an absorption in the i-line region of a mercury lamp and is suitable for i-line exposure. The 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound extends its absorption to the g-line region of a mercury lamp and is suitable for g-line exposure.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物においては、露光する波長によって4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を選択することが好ましい。また、同一分子中に4−ナフトキノンジアジドスルホニル基および5−ナフトキノンジアジドスルホニル基を併用した、ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を含有させることもできるし、4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物と5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を含有することもできる。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, it is preferable to select a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound or a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound depending on the wavelength of exposure. Also, it is possible to contain a naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound in which a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl group and a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl group are used in combination in the same molecule, or 4-naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound and 5-naphthoquinone diazide sulfonyl ester It can also contain a compound.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物が含有するキノンジアジド化合物の分子量は3000以下であることが好ましい。キノンジアジド化合物の分子量が3000以下であると、その後の熱処理においてキノンジアジド化合物が十分に熱分解し、膜中の残留量を少なくすることができ、得られる膜の耐熱性および機械特性が向上し、また、良好な接着性が得られる。   The molecular weight of the quinone diazide compound contained in the positive photosensitive resin composition of the present invention is preferably 3,000 or less. When the molecular weight of the quinonediazide compound is 3,000 or less, the quinonediazide compound is sufficiently thermally decomposed in the subsequent heat treatment, the amount of residual in the film can be reduced, and the heat resistance and mechanical properties of the obtained film are improved. Good adhesion is obtained.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物が含有するキノンジアジド化合物は、特定のフェノール化合物から、次の方法により合成される。例えば5−ナフトキノンジアジドスルホニルクロライドとフェノール化合物をトリエチルアミン存在下で反応させる方法が挙げられる。フェノール化合物の合成方法は、酸触媒下でα−(ヒドロキシフェニル)スチレン誘導体を多価フェノール化合物と反応させる方法などが挙げられる。   The quinone diazide compound contained in the positive photosensitive resin composition of the present invention is synthesized from a specific phenol compound by the following method. For example, there is a method in which 5-naphthoquinone diazide sulfonyl chloride is reacted with a phenol compound in the presence of triethylamine. The synthesis method of a phenol compound includes a method of reacting an α- (hydroxyphenyl) styrene derivative with a polyhydric phenol compound under an acid catalyst.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物が含有する光酸発生剤のうち、露光によって発生させた酸成分を適度に安定化させる光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ホスホニウム塩またはジアゾニウム塩であることが好ましい。これらの中ではスルホニウム塩が色調の影響が少ないことから好ましく含有させることができる。特に好ましいものとして、トリアリールスルホニウム塩が挙げられ、露光後放置安定性を著しく向上させることができる。   Among the photoacid generators contained in the positive photosensitive resin composition of the present invention, the photoacid generator appropriately stabilizing the acid component generated by exposure is a sulfonium salt, a phosphonium salt or a diazonium salt Is preferred. Among these, sulfonium salts can be preferably contained because they are less affected by color tone. Particularly preferred are triarylsulfonium salts, which can significantly improve the stability after exposure.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物において、(C)感光剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂と(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンの総量100重量部に対して、0.01重量部以上が好ましく、より好ましくは3重量部以上である。この範囲とすることで、所望の現像時間内で露光部を完全に溶解しながら、未露光部に関しては膜べりを抑制することができ、高いコントラストでパターンを形成することが可能となる。また、50重量部以下が好ましく、さらに好ましくは40重量部以下が好ましい。この範囲とすることで、膜の底部まで光を透過させることができ、高い露光感度でパターンが得られる。また、同様の理由で、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩から選ばれる化合物の含有量は(A)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し、0.05重量部以上が好ましく、より好ましくは0.1重量部以上である。また、40重量部以下が好ましく、さらに好ましくは30重量部以下である。さらに増感剤などを必要に応じて添加してもよい。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, the content of the (C) photosensitizer is 100% by weight in total of (A) an alkali-soluble resin and (B) a polysiloxane represented by the general formula (1). 0.01 weight part or more is preferable with respect to a part, More preferably, it is 3 weight part or more. By setting this range, it is possible to suppress film thinning for the unexposed area while completely dissolving the exposed area within a desired development time, and it is possible to form a pattern with high contrast. Moreover, 50 parts by weight or less is preferable, and 40 parts by weight or less is more preferable. By setting this range, light can be transmitted to the bottom of the film, and a pattern can be obtained with high exposure sensitivity. For the same reason, the content of the compound selected from sulfonium salt, phosphonium salt and diazonium salt is preferably 0.05 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) alkali-soluble resin. It is at least parts by weight. Moreover, 40 parts by weight or less is preferable, and more preferably 30 parts by weight or less. Furthermore, a sensitizer may be added as needed.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(D)溶剤を含有する。これによりワニスの状態にすることができ、塗布性を向上させることができる。   The positive photosensitive resin composition of the present invention contains (D) a solvent. Thereby, the state of the varnish can be obtained, and the coatability can be improved.

前記(D)溶剤は、ガンマブチロラクトンなどの極性の非プロトン性溶媒、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチ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−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール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、乳酸エチルなどのエステル類、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、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、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチルなどの他のエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類などが挙げられるが、これらは単独、または混合して含有することができる。これらの中でもN−メチルピロリドン、ガンマブチロラクトンは他の成分を良好に溶解させ平坦性の良い塗膜を形成させることができるため好ましい。   The (D) solvent is a polar aprotic solvent such as gamma butyrolactone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n- Propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, Propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-n-butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, etc. , Acetone, methyl ethyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, ketones such as diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glyco Esters such as ethyl monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl lactate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate Ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl Propionate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-pentyl formate, i-pentyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, n-butyrate Propyl butyric acid i-pe Other esters such as ropir, n-butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl 2-oxobutanoate, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene And amides such as N, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and the like, which may be contained alone or in combination. Among these, N-methylpyrrolidone and gamma-butyrolactone are preferable because they can dissolve other components well and form a coating film with good flatness.

前記(D)溶剤の添加量は、必要とする膜厚や採用する塗布方法に応じて変更するため特に限定されないが、本発明の(A)アルカリ可溶性樹脂と(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンの総量100重量部に対して、50重量部以上が好ましく、より好ましくは100重量部以上である。この範囲とすることで、スピンコーティングなど比較的高粘度の塗布液を用いる塗布法において均一な膜を作製することができる。また、2000重量部以下が好ましく、より好ましくは1500重量部以下である。この範囲とすることで、スリットコートなど低粘度の塗布液を用いる塗布法において均一な膜を作製することができる。   The amount of the solvent (D) to be added is not particularly limited because it is changed depending on the required film thickness and the coating method to be employed, but the (A) alkali-soluble resin of the present invention and (B) the general formula (1) The amount is preferably 50 parts by weight or more, more preferably 100 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the total amount of the polysiloxane including the structure to be expressed. Within this range, a uniform film can be produced by a coating method using a relatively high viscosity coating solution such as spin coating. Moreover, 2000 parts by weight or less is preferable, and more preferably 1500 parts by weight or less. By setting it as this range, a uniform film | membrane can be produced in the apply | coating method using low viscosity coating liquids, such as a slit coat.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、熱により架橋する(E)熱架橋剤を含有することが好ましい。(E)熱架橋剤を含むことで、硬化膜の高温側での耐久性をさらに向上させることができる。
(E)熱架橋剤には、エポキシ構造を有する化合物、アルコキシメチル構造を有する化合物が挙げられる。
The positive photosensitive resin composition of the present invention preferably contains (E) a thermal crosslinking agent which is crosslinked by heat. By containing the thermal crosslinking agent (E), the durability of the cured film on the high temperature side can be further improved.
Examples of the thermal crosslinking agent (E) include a compound having an epoxy structure and a compound having an alkoxymethyl structure.

エポキシ構造を有する化合物の好ましい例としては、例えば、エピクロン850−S、エピクロンHP−4032、エピクロンHP−7200、エピクロンHP−820、エピクロンHP−4700、エピクロンEXA−4710、エピクロンHP−4770、エピクロンEXA−859CRP、エピクロンEXA−4880、エピクロンEXA−4850、エピクロンEXA−4816、エピクロンEXA−4822(以上商品名、大日本インキ化学工業(株)から入手可能)、リカレジンBPO−20E、リカレジンBEO−60E(以上商品名、新日本理化(株)から入手可能)、EP−4003S、EP−4000S(以上商品名、(株)アデカから入手可能)などが挙げられるがこの限りでは無い。   Preferred examples of the compound having an epoxy structure include, for example, Epiclon 850-S, Epiclon HP-4032, Epiclon HP-7200, Epiclon HP-820, Epiclon HP-4700, Epiclon EXA-4710, Epiclon HP-4770, Epiclon EXA -859 CRP, Epiclon EXA-4880, Epiclon EXA-4850, Epiclon EXA-4816, Epiclon EXA-4822 (trade names available from Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Rica resin BPO-20E, Rica resin BEO-60E The trade name, available from Shin Nippon Rika Co., Ltd., EP-4003S, EP-4000S (trade name, available from Adeka Co., Ltd.), etc. may be mentioned, but not limited thereto.

アルコキシメチル構造を有する化合物の好ましい例としては、例えば、DML−PC、DML−PEP、DML−OC、DML−OEP、DML−34X、DML−PTBP、DML−PCHP、DML−OCHP、DML−PFP、DML−PSBP、DML−POP、DML−MBOC、DML−MBPC、DML−MTrisPC、DML−BisOC−Z、DML−BisOCHP−Z、DML−BPC、DML−BisOC−P、DMOM−PC、DMOM−PTBP、DMOM−MBPC、TriML−P、TriML−35XL、TML−HQ、TML−BP、TML−pp−BPF、TML−BPE、TML−BPA、TML−BPAF、TML−BPAP、TMOM−BP、TMOM−BPE、TMOM−BPA、TMOM−BPAF、TMOM−BPAP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP、HMOM−TPPHBA、HMOM−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)から入手可能)、NIKALAC(登録商標) MX−290、NIKALAC MX−280、NIKALAC MX−270、NIKALAC MX−279、NIKALAC MW−100LM、NIKALAC MX−750LM(以上、商品名、(株)三和ケミカルから入手可能)が挙げられる。   Preferred examples of the compound having an alkoxymethyl structure include, for example, DML-PC, DML-PEP, DML-OC, DML-OEP, DML-34X, DML-PTBP, DML-PCHP, DML-OCHP, DML-PFP, DML-PSBP, DML-POP, DML-MBOC, DML-MBPC, DML-MTrisPC, DML-BisOC-Z, DML-BisOCHP-Z, DML-BPC, DML-BisOC-P, DMOM-PC, DMOM-PTBP, DMOM-MBPC, TriML-P, TriML-35 XL, TML-HQ, TML-BP, TML-pp-BPF, TML-BPE, TML-BPA, TML-BPAF, TML-BPAP, TMOM-BP, TMOM-BPE, TMOM-BPA, TMO -BPAF, TMOM-BPAP, HML-TPPHBA, HML-TPHAP, HMOM-TPPHBA, HMOM-TPHAP (trade names, available from Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), NIKALAC (registered trademark) MX-290, NIKALAC MX -280, NIKALAC MX-270, NIKALAC MX-279, NIKALAC MW-100LM, NIKALAC MX-750LM (trade names, available from Sanwa Chemical Co., Ltd.).

これらの化合物の中でも、熱による硬化後に得られた硬化膜の耐熱性の点から、NIKALAC MX−290、NIKALAC MX−280、NIKALAC MX−270、NIKALAC MX−279、NIKALAC MW−100LM、NIKALAC MX−750LMのいずれかから選ばれる化合物であることが、保存安定性の観点から好ましい。   Among these compounds, NIKALAC MX-290, NIKALAC MX-280, NIKALAC MX-270, NIKALAC MX-279, NIKALAC MW-100LM, NIKALAC MX- from the viewpoint of the heat resistance of the cured film obtained after curing by heat. It is preferable from the viewpoint of storage stability that the compound is selected from any of 750 LM.

(E)熱架橋剤の含有量は、ポジ型感光性樹脂組成物中の(A)アルカリ可溶性樹脂と(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンの総量を100重量部とした場合、硬化膜の高い耐薬品性を得る点から、1.0重量部以上が好ましく、5重量部以上がより好ましい。また、脱ガス量低減の点から、100重量部以下が好ましく、80重量部以下がより好ましい。   The content of the thermal crosslinking agent (E) is 100 parts by weight of the total of (A) an alkali-soluble resin and (B) a structure represented by the general formula (1) in the positive photosensitive resin composition. When it is set as above, from the viewpoint of obtaining high chemical resistance of the cured film, 1.0 parts by weight or more is preferable, and 5 parts by weight or more is more preferable. Further, from the viewpoint of reducing the amount of degassing, 100 parts by weight or less is preferable, and 80 parts by weight or less is more preferable.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、さらに(F)酸化防止剤を含有することが好ましい。(F)酸化防止剤は、成分の酸化を抑制するために添加される抗酸化物質である。
(F)酸化防止剤を有することで、(A)のアルカリ可溶性樹脂や(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンの加水分解、吸水、感光剤由来の酸の拡散による樹脂の酸化や分解を抑制することができるため、低温、高温条件下での伸度の低下を抑制することができる。
The positive photosensitive resin composition of the present invention preferably further comprises (F) an antioxidant. (F) Antioxidants are antioxidants added to suppress the oxidation of components.
(F) By having an antioxidant, hydrolysis of the alkali-soluble resin of (A) or polysiloxane including the structure represented by (B) general formula (1), water absorption, and diffusion of acid derived from a photosensitizer Since oxidation and decomposition of the resin can be suppressed, it is possible to suppress a decrease in elongation under low temperature and high temperature conditions.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物に含有される(F)酸化防止剤としては、ベンゾトリアゾール、有機リン、ヒンダードフェノール構造を有する酸化防止剤が挙げられる。この中でも、ヒンダードフェノール構造を有する酸化防止剤は、現像時の溶解性や保存安定性に優れ、高解像度のポジ型感光性樹脂組成物が得られるため好ましい。   Examples of the (F) antioxidant contained in the positive photosensitive resin composition of the present invention include benzotriazole, organic phosphorus, and an antioxidant having a hindered phenol structure. Among them, an antioxidant having a hindered phenol structure is preferable because it is excellent in solubility and storage stability at the time of development, and a high-resolution positive photosensitive resin composition can be obtained.

ベンゾトリアゾール構造を有する酸化防止剤としては、具体的には、1,2,3−ベンゾトリアゾール(1H−ベンゾトリアゾール)、1H−ベンゾトリアゾールナトリウム塩、4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール(4−メチル−1H−ベンゾトリアゾールと5−メチル−1H−ベンゾトリアゾールの混合物)、4−メチル−1H−ベンゾトリアゾールカリウム塩、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾールカリウム塩、4−メチル−1H−ベンゾトリアゾールアミン塩、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾールアミン塩、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等が挙げられるが、これに限定されない。   Specifically as the antioxidant having a benzotriazole structure, 1,2,3-benzotriazole (1H-benzotriazole), 1H-benzotriazole sodium salt, 4-methyl-1H-benzotriazole, 5-methyl -1H-benzotriazole, tolyltriazole (a mixture of 4-methyl-1H-benzotriazole and 5-methyl-1H-benzotriazole), 4-methyl-1H-benzotriazole potassium salt, 5-methyl-1H-benzotriazole potassium Salt, 4-methyl-1H-benzotriazole amine salt, 5-methyl-1H-benzotriazole salt, 2- (3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2 -(3,5-di-t-amyl-2-hydroxypheny ) Benzotriazole, but not limited thereto.

有機リンを有する酸化防止剤としては、具体的にはトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、3,9−ジ(2,4−ジ−tert−ブチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、3,9−ジ(2,4−ジクミルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、トリス(p−ノニルフェニル)ホスファイト、2,2’,2’’−ニトリロ[トリエチル−トリス[3,3’,5,5’−テトラ−tert−ブチル−1,1’−ビフェニル−2’−ジイル]ホスファイト]、3,9−ジステアリルオキシ−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、ジラウリルホスファイト、3,9−ジ[2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ]−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビス(ジフェニレン)ホスホナイト、ジステアリルペンタエリトリトールジホスファイト、ジイソデシルペンタエリトリトールジホスファイト、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル−2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、(2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル)−2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールホスファイト、トリ−イソデシルホスファイトが挙げられるが、これに限定されない。   Specific examples of the antioxidant having organic phosphorus include tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, 3,9-di (2,4-di-tert-butylphenoxy) -2, 4,8,10-Tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, 3,9-di (2,4-dicumylphenoxy) -2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] Undecane, tris (p-nonylphenyl) phosphite, 2,2 ′, 2 ′ ′-nitrilo [triethyl-tris [3,3 ′, 5,5′-tetra-tert-butyl-1, 1′-biphenyl-2′-diyl] phosphite], 3,9-distearyloxy-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, dilaurylphos Yate, 3,9-di [2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy] -2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, tetrakis (2, 4-di-tert-butylphenyl) 4,4'-bis (diphenylene) phosphonite, distearyl pentaerythritol diphosphite, diisodecyl pentaerythritol diphosphite, 2,4,6-tri-tert-butylphenyl-2- Butyl-2-ethyl-1,3-propanediol phosphite, tristearyl sorbitol triphosphite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) 4,4′-biphenylene diphosphonite, (2,4,6 -Tri-tert-butylphenyl) -2-butyl-2-ethyl-1,3-pro Emissions diol phosphite, tri - including but isodecyl phosphite, not limited to this.

ヒンダードフェノール構造を有する酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール、モノ−t−ブチル−p−クレゾール、モノ−t−ブチル−m−クレゾール、4−t−ブチルカテコール、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、2,5−ジ−t−アミルハイドロキノン、プロピルガレード、4,4’−メチレンビス(2,6−t−ブチルフェノール)、4,4’−イソプロピリデンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ブチルヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノール、4−ハイドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチル、オクタデシル−3−(4−ハイドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、ジステアリル(4−ハイドロキシ−3−メチル−5−t−ブチル)ベンジルマロネート、6−(4−ハイドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)2,4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、2,6−ジフェニル−4−オクタデカノキシフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−イソブチリデンビス(4,6−ジメチルフェノール)、2,2’−ジハイドロキシ−3,3’−ジ−(α−メチルシクロヘキシル)−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、トリス〔β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ハイドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ハイドロキシ−4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ハイドロキシフェノール)イソシアヌレート、1,1,3’−トリス(2−メチル−4−ハイドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、2,6−ビス(2’−ハイドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルベンジル)4−メチルフェノール、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ハイドロキシハイドロシンナメート)、ヘキサメチレングルコールビス〔β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ハイドロキシフェニル)プロピオネート〕、2’,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド、トリエチレングリコールビス〔β−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ハイドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、1,3,5−トリス[(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5,−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンや、下記に例示される構造のものが挙げられるが、これらに限定されない。   As an antioxidant having a hindered phenol structure, for example, 2,6-di-tert-butyl-4- (4,6-bis (octylthio) -1,3,5-triazin-2-ylamino) phenol; Mono-t-butyl-p-cresol, mono-t-butyl-m-cresol, 4-t-butyl catechol, 2,5-di-t-butyl hydroquinone, 2,5-di-t-amyl hydroquinone, propyl 4,4'-methylenebis (2,6-t-butylphenol), 4,4'-isopropylidenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-) 6-t-butylphenol), butylhydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2,6-di-t-butylphenol, 2,6- -Tert-Butyl-4-ethylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-tert-butyl, octadecyl-3- (4-hydroxy-3 ', 5 '-Di-tert-butylphenyl) propionate, distearyl (4-hydroxy-3-methyl-5-tert-butyl) benzylmalonate, 6- (4-hydroxy-3,5-di-tert-butylanilino) 2 , 4-Bisoctylthio-1,3,5-triazine, 2,6-diphenyl-4-octadecanoxyphenol, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2 '-Methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol), 2,2'-isobutylidenebis (4,6-dimethylphenol), 2,2'-dihydroxy 3,3′-di- (α-methylcyclohexyl) -5,5′-dimethyldiphenylmethane, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-cyclohexylphenol), tris [β- (3,5-di- t-Butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxyethyl] isocyanurate, 1,3,5-tris (2,6-dimethyl-3-hydroxy-4-t-butylbenzyl) isocyanurate, tris (3,5-) Di-t-butyl-4-hydroxyphenol) isocyanurate, 1,1,3′-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 2,6-bis (2′-hydroxy) -3'-t-Butyl-5'-methylbenzyl) 4-methylphenol, N, N'-hexamethylene bis (3,5-di-t-butyl- Hydroxyhydrocinnamate), hexamethylene glycol bis [β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2 ′, 3-bis [[3- [3,5-di-] tert-Butyl-4-hydroxyphenyl] propionyl]] propionohydrazide, triethylene glycol bis [β- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate, tetrakis [methylene-3- (3,3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, 1,3,5-tris [(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-xylyl) methyl] -1,3,5 -Triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (3,5-di-tert-butyl) 4-hydroxybenzyl) -1,3,5-triazine -2,4,6 (1H, 3H, 5H) - trione and include but are structure illustrated below, but are not limited to.

Figure 2019101440
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(F)酸化防止剤は、単独で、あるいは2種以上組み合わせて含有することができる。酸化防止剤の含有量は、本発明のポジ型感光性樹脂組成物の(A)アルカリ可溶性樹脂と(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンの総量を100重量部とした場合、0.1重量部以上が好ましく、さらに好ましくは0.2重量部以上である。この範囲で使用することによって、硬化膜の酸化劣化や、基板に金属配線を有する場合の、金属表面の酸化劣化を防止することが出きる。また、10重量部以下が好ましく、さらに好ましくは5重量部以下である。この範囲で使用することによって、感光性を損なわずに酸化防止効果が得られる。   The antioxidant (F) can be contained singly or in combination of two or more. The content of the antioxidant is 100 parts by weight of the total amount of the (A) alkali-soluble resin of the positive photosensitive resin composition of the present invention and the (B) polysiloxane represented by the general formula (1). If it is added, the amount is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.2 parts by weight or more. By using it in this range, it is possible to prevent the oxidative deterioration of the cured film and the oxidative deterioration of the metal surface when the substrate has a metal wiring. Moreover, 10 parts by weight or less is preferable, and more preferably 5 parts by weight or less. By using in this range, an antioxidant effect can be obtained without losing photosensitivity.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物から形成された樹脂シートについて説明をする。
本発明のシートとは、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を支持体上に塗布し、溶剤を揮発させることが可能な範囲の温度および時間で乾燥し、完全に硬化されていないシート状のものをいう。
The resin sheet formed from the positive photosensitive resin composition of the present invention will be described.
The sheet of the present invention is a sheet which is coated on the support with the positive photosensitive resin composition of the present invention, dried at a temperature and for a time that can evaporate the solvent, and is not completely cured. Say something.

支持体は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリイミドフィルムなど、通常市販されている各種のフィルムを使用することが可能である。支持体と樹脂組成物との接合面には、密着性と剥離性を向上させるために、シリコーン、シランカップリング剤、アルミキレート剤、ポリ尿素などの表面処理を施してもよい。また、支持体の厚みは特に限定されないが、作業性の観点から、10〜100μmの範囲であることが好ましい。さらに塗布で得られた組成物の膜表面を保護するために、膜表面上に保護フィルムを有してもよい。これにより、大気中のゴミやチリ等の汚染物質から樹脂組成物の表面を保護することができる。   The support is not particularly limited, but it is possible to use various commercially available films such as polyethylene terephthalate (PET) film, polyphenylene sulfide film, polyimide film and the like. The bonding surface between the support and the resin composition may be subjected to surface treatment with silicone, a silane coupling agent, an aluminum chelating agent, polyurea or the like in order to improve adhesion and releasability. The thickness of the support is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 100 μm from the viewpoint of workability. Furthermore, in order to protect the film surface of the composition obtained by application, a protective film may be provided on the film surface. Thereby, the surface of the resin composition can be protected from contaminants in the atmosphere such as dust and dirt.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物を支持体に塗布する方法としてはスピンナーを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷、ブレードコーター、ダイコーター、カレンダーコーター、メニスカスコーター、バーコーター、ロールコーター、コンマロールコーター、グラビアコーター、スクリーンコーター、スリットダイコーターなどの方法が挙げられる。また、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚は、0.5μm以上100μm以下であることが好ましい。
乾燥には、オーブン、ホットプレート、赤外線などを使用することができる。
The positive photosensitive resin composition of the present invention can be coated on a support by spin coating using a spinner, spray coating, roll coating, screen printing, blade coater, die coater, calendar coater, meniscus coater, bar coater, Examples of the method include a roll coater, a comma roll coater, a gravure coater, a screen coater, and a slit die coater. The thickness of the applied film varies depending on the application method, the solid content concentration of the composition, the viscosity and the like, but the thickness after drying is preferably 0.5 μm to 100 μm.
An oven, a hot plate, infrared rays etc. can be used for drying.

次に、本発明のポジ型感光性樹脂組成物、またはそれを用いて形成されたシートを用いて、基板上にポジ型感光性樹脂組成物のレリーフパターンを形成する方法について説明する。   Next, a method of forming a relief pattern of a positive photosensitive resin composition on a substrate using the positive photosensitive resin composition of the present invention or a sheet formed using the same will be described.

まずポジ型感光性樹脂組成物樹脂組成物を基板上に塗布する。塗布方法としてはスピナーを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷などの方法が挙げられる。また、塗布膜厚は、塗布手法、樹脂組成物の固形分濃度および粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が0.5μm以上100μm以下になるように塗布することが好ましい。次に、ポジ型感光性樹脂組成物を塗布した基板を乾燥して、ポジ型感光性樹脂組成物被膜を得る。乾燥はオーブン、ホットプレート、赤外線などを使用することができる。乾燥温度および乾燥時間は、有機溶剤を揮発させることが可能な範囲であればよく、ポジ型感光性樹脂組成物被膜が未硬化または半硬化状態となるような範囲を適宜設定することが好ましい。具体的には、40〜150℃の範囲で1分から数十分間行うのが好ましい。   First, the positive photosensitive resin composition resin composition is applied onto a substrate. As the coating method, methods such as spin coating using a spinner, spray coating, roll coating, screen printing and the like can be mentioned. The thickness of the applied film varies depending on the application method, the solid content concentration and viscosity of the resin composition, and the like, but in general, the applied film is preferably 0.5 μm to 100 μm after drying. Next, the substrate coated with the positive photosensitive resin composition is dried to obtain a positive photosensitive resin composition film. Drying can use oven, a hotplate, infrared rays etc. The drying temperature and the drying time may be in the range in which the organic solvent can be volatilized, and it is preferable to appropriately set the range in which the positive photosensitive resin composition film is in the uncured or semi-cured state. Specifically, it is preferable to carry out in the range of 40 to 150 ° C. for one minute to several tens of minutes.

一方、シートを用いる場合は、保護フィルムを有するときにはこれを剥離し、シートと基板を対向させ、熱圧着により貼り合わせて、ポジ型感光性樹脂組成物被膜を得る。熱圧着は、熱プレス処理、熱ラミネート処理、熱真空ラミネート処理等によって行うことができる。貼り合わせ温度は、基板への密着性、埋め込み性の点から40℃以上が好ましい。また、感光剤の影響で貼り合わせ時にシートが硬化し、露光・現像工程におけるパターン形成の解像度が悪くなることを防ぐために、貼り合わせ温度は150℃以下が好ましい。   On the other hand, when using a sheet, when it has a protective film, this is exfoliated, a sheet and a substrate are made to face, and it bonds together by thermocompression bonding, and obtains a positive type photosensitive resin composition film. The thermocompression bonding can be performed by a heat press process, a heat lamination process, a heat vacuum lamination process or the like. The bonding temperature is preferably 40 ° C. or more from the viewpoint of adhesion to a substrate and embeddability. In addition, the lamination temperature is preferably 150 ° C. or lower in order to prevent the sheet from being cured at the time of lamination due to the influence of the photosensitizer and the resolution of pattern formation in the exposure / development process becoming worse.

いずれの場合にも、用いられる基板は、シリコンウエハ、セラミックス類、ガリウムヒ素、有機系回路基板、無機系回路基板、およびこれらの基板に回路の構成材料を配置したものなどが挙げられるが、これらに限定されない。有機系回路基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基板銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板などの耐熱・熱可塑性基板、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板などのフレキシブル基板が挙げられる。また、無機系回路基板の例は、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。回路の構成材料の例は、銀、金、銅などの金属を含有する導体、無機系酸化物などを含有する抵抗体、ガラス系材料および/または樹脂などを含有する低誘電体、樹脂や高誘電率無機粒子などを含有する高誘電体、ガラス系材料などを含有する絶縁体などが挙げられる。   In any case, the substrate to be used may be silicon wafer, ceramics, gallium arsenide, organic circuit board, inorganic circuit board, and those obtained by arranging circuit components on these boards, etc. It is not limited to. Examples of organic circuit boards include glass-clad copper-clad laminates such as glass cloth and epoxy copper-clad laminates, composite copper-clad laminates such as glass nonwoven and epoxy copper-clad laminates, polyetherimide resin substrates, and polyethers A heat-resistant thermoplastic substrate such as a ketone resin substrate or a polysulfone resin substrate, a flexible substrate such as a polyester copper-clad film substrate, or a polyimide copper-clad film substrate can be mentioned. Further, examples of the inorganic circuit board include a ceramic board such as an alumina board, an aluminum nitride board, and a silicon carbide board, and a metal board such as an aluminum base board or an iron base board. Examples of the constituent material of the circuit include a conductor containing a metal such as silver, gold and copper, a resistor containing an inorganic oxide, a low dielectric containing a glass material and / or a resin, a resin and a high Examples thereof include high dielectrics containing dielectric inorganic particles and the like, and insulators containing a glass-based material and the like.

次に、上記方法によって形成されたポジ型感光性樹脂組成物被膜上に、パターンを形成する。ポジ型感光性樹脂組成物被膜上に、フォトレジストなどの感光性樹脂組成物をさらに塗布するか、ポジ型感光性樹脂組成物に感光剤が含まれている場合は、直接、所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照射し、露光する。露光に用いられる化学線としては紫外線、可視光線、電子線、X線などがあるが、本発明では水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)などの紫外線を用いるのが好ましい。シートにおいて、支持体がこれらの光線に対して透明な材質である場合は、シートから支持体を剥離せずに露光を行うこともできる。   Next, a pattern is formed on the positive photosensitive resin composition film formed by the above method. If a photosensitive resin composition such as a photoresist is further applied onto the positive photosensitive resin composition film, or if the photosensitive resin composition contains a photosensitive agent, the desired pattern is directly obtained. The actinic radiation is irradiated and exposed through the mask. Examples of actinic radiation used for exposure include ultraviolet light, visible light, electron beam and X-ray. In the present invention, ultraviolet light such as i-line (365 nm), h-line (405 nm) and g-line (436 nm) of a mercury lamp is used. Is preferred. In the case of a sheet, in the case where the support is a material transparent to these light rays, exposure can be carried out without peeling the support from the sheet.

パターンを形成するには、露光後、現像液を用いて露光部を除去する。現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。また場合によっては、これらのアルカリ水溶液にN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを単独あるいは数種を組み合わせたものを添加してもよい。   To form a pattern, after exposure, the exposed portion is removed using a developer. As a developing solution, tetramethylammonium hydroxide, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, dimethylamine An aqueous solution of a compound exhibiting alkalinity such as aminoethyl methacrylate, cyclohexylamine, ethylene diamine, hexamethylene diamine and the like is preferable. In some cases, polar aqueous solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, dimethylacrylamide, etc. in these alkaline aqueous solutions, methanol, ethanol, Even if alcohols such as isopropanol, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate, and ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone are used singly or in combination of several types. Good.

現像は上記の現像液を被膜面にスプレーする、現像液中に浸漬する、あるいは浸漬しながら超音波をかける、基板を回転させながら現像液をスプレーするなどの方法によって行うことができる。現像時間や現像回数、現像液の温度といった各種の条件は、所望のパターンを呈する条件であれば特に限定されない。
現像後は水にてリンス処理をすることが好ましい。ここでもエタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを水に加えてリンス処理をしてもよい。
The development can be carried out by spraying the developer on the coated surface, immersing in the developer, applying ultrasonic waves while immersing, or spraying the developer while rotating the substrate. Various conditions such as the development time, the number of times of development, and the temperature of the developing solution are not particularly limited as long as they exhibit a desired pattern.
After development, it is preferable to rinse with water. Also in this case, ethanol, alcohols such as isopropyl alcohol, and esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate may be added to water for rinse treatment.

現像後、150℃〜500℃の温度を加えて熱架橋反応を進行させ、硬化膜とする。この加熱処理は温度を選び、段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的に昇温しながら5分間〜5時間実施する。一例としては、130℃、200℃で各30分ずつ熱処理する。あるいは室温より400℃まで2時間かけて直線的に昇温するなどの方法が挙げられる。本発明においてのキュア条件としては170℃以上400℃以下が好ましく、180℃以上300℃以下がより好ましい。
硬化膜の膜厚は、任意に設定することができるが、0.5μm以上100μm以下であることが好ましいが特に制限されない。
After development, a temperature of 150 ° C. to 500 ° C. is added to advance the thermal crosslinking reaction to form a cured film. This heat treatment is carried out for 5 minutes to 5 hours while selecting a temperature and raising the temperature stepwise or selecting a certain temperature range while raising the temperature continuously. As an example, heat treatment is performed at 130 ° C. and 200 ° C. for 30 minutes each. Or the method of raising temperature linearly from room temperature to 400 degreeC over 2 hours is mentioned. As curing conditions in the present invention, 170 ° C. or more and 400 ° C. or less are preferable, and 180 ° C. or more and 300 ° C. or less are more preferable.
Although the film thickness of a cured film can be set arbitrarily, it is preferable that it is 0.5 micrometer or more and 100 micrometers or less, but it is not particularly limited.

次に本発明のポジ型感光性樹脂組成物を用いて形成された硬化膜を有する半導体装置について説明する。なお近年は様々な構造の半導体装置が提案されており、本発明のポジ型感光性樹脂組成物の用途は以下に限定されるものではない。   Next, a semiconductor device having a cured film formed using the positive photosensitive resin composition of the present invention will be described. In recent years, semiconductor devices having various structures have been proposed, and the application of the positive photosensitive resin composition of the present invention is not limited to the following.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物を用いて形成された硬化膜は、前記の工程を経て形成され、半導体保護膜、層間絶縁膜として好適に使用することができる。また、本発明でいう半導体装置とは半導体素子そのもの、またはそれを基板に接続したものや、半導体素子同士または基板同士を接続したものだけでなく、半導体素子の特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路基板及びこれらを含む電子部品は全て半導体装置に含まれる。   The cured film formed using the positive photosensitive resin composition of the present invention is formed through the above steps, and can be suitably used as a semiconductor protective film and an interlayer insulating film. In addition, the semiconductor device in the present invention is not limited to the semiconductor element itself, or the one in which the semiconductor element is connected to the substrate, or the one in which the semiconductor elements are connected to each other or the substrates, but can function by utilizing the characteristics of the semiconductor element. The device generally refers to an electro-optical device, a semiconductor circuit substrate, and an electronic component including them all included in the semiconductor device.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物または樹脂シートを、硬化してなる硬化膜や硬化膜のレリーフパターンは、次のように用いることができる。
すなわち、駆動回路上の平坦化層および第1電極上の少なくともいずれかに配置された、有機EL表示装置として用いることができる。
また、再配線間の層間絶縁膜として配置された、半導体電子部品または半導体装置として用いることができる。
また、シリコンチップが配置された封止樹脂基板上に、再配線間の層間絶縁膜として配置された、半導体電子部品または半導体装置として用いることができる。
さらには、2種以上の材質で構成される隣接する基板の層間絶縁膜として配置された、半導体電子部品または半導体装置として用いることができる。
The relief pattern of a cured film or a cured film obtained by curing the positive photosensitive resin composition or resin sheet of the present invention can be used as follows.
That is, it can be used as an organic EL display device disposed on at least one of the planarizing layer on the drive circuit and the first electrode.
Further, it can be used as a semiconductor electronic component or a semiconductor device disposed as an interlayer insulating film between rewirings.
Further, it can be used as a semiconductor electronic component or a semiconductor device disposed as an interlayer insulating film between rewirings on a sealing resin substrate on which a silicon chip is disposed.
Furthermore, it can be used as a semiconductor electronic component or a semiconductor device disposed as an interlayer insulating film of an adjacent substrate composed of two or more types of materials.

本発明の樹脂組成物または樹脂シートを、硬化してなる硬化膜や硬化膜のレリーフパターンを半導体電子部品または半導体装置に用いるにおいて、具体的には、半導体のパッシベーション膜、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜、高密度実装用多層配線の層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層などの用途に好適に用いられる。無論これに制限されず、様々な構造をとることができる。   In using a cured film formed by curing the resin composition or resin sheet of the present invention or a relief pattern of the cured film for a semiconductor electronic component or semiconductor device, specifically, a passivation film of a semiconductor, a surface protective film of a semiconductor element It is suitably used for applications such as interlayer insulating films, interlayer insulating films of multilayer wiring for high density mounting, and insulating layers of organic electroluminescent elements. Of course, it is not limited to this, and can take various structures.

以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。まず、各実施例および比較例における評価方法について説明する。あらかじめ孔径1μmのポリテトラフルオロエチレン製のフィルター(住友電気工業(株)製)で濾過したポジ型感光性樹脂組成物(以下ワニスと呼ぶ)を用い、以下の評価を実施した。 Hereinafter, the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited by these examples. First, evaluation methods in the respective examples and comparative examples will be described. The following evaluation was carried out using a positive photosensitive resin composition (hereinafter referred to as a varnish) filtered in advance by a polytetrafluoroethylene filter (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) having a pore size of 1 μm.

(1)膜物性評価
(1)−1 評価用硬化膜の作製
ワニスを8インチのシリコンウエハ上に、120℃で3分間のプリベーク後の膜厚が11μmとなるように塗布現像装置ACT−8(東京エレクトロン(株)製)を用いてスピンコート法で塗布およびプリベークした後、イナートオーブンCLH−21CD−S(光洋サーモシステム(株)製)を用いて、窒素雰囲気下にて酸素濃度20ppm以下で3.5℃/分で110℃まで昇温し、30分間保持した後、3.5℃/分で250℃まで昇温し、1時間加熱処理を行なった。温度が50℃以下になったところでウエハを取り出し、硬化膜(a)を作製した。
(1) Evaluation of film physical properties (1) -1 Preparation of cured film for evaluation Varnish was coated on an 8-inch silicon wafer so that the film thickness after prebaking at 120 ° C. for 3 minutes was 11 μm. ACT-8 After coating and prebaking by spin coating using Tokyo Electron Co., Ltd., and using an inert oven CLH-21CD-S (Kokoyo Thermo System Co., Ltd.), the oxygen concentration is 20 ppm or less in a nitrogen atmosphere. The temperature was raised to 110 ° C. at 3.5 ° C./min and held for 30 minutes, and then the temperature was raised to 250 ° C. at 3.5 ° C./min, and heat treatment was performed for 1 hour. When the temperature became 50 ° C. or less, the wafer was taken out to prepare a cured film (a).

さらに、この硬化膜(a)を窒素気流下の175℃の熱風オーブンにて200時間保持し、高温保持試験を行い、硬化膜(b)を作製した。   Further, this cured film (a) was held for 200 hours in a hot air oven at 175 ° C. in a nitrogen stream, and a high temperature holding test was conducted to produce a cured film (b).

(1)−2 膜物性の測定
(1)−1にて作製した硬化膜(a)および硬化膜(b)を、45重量%のフッ化水素酸に5分間浸漬することで、ウエハより硬化膜を剥がした。この膜を幅1.5cm、長さ2cmの短冊状に切断し、伸度測定用のサンプルを作製した。
硬化膜(a)および(b)から作製したサンプルを、テンシロンRTM−100((株)オリエンテック製)を用いて、室温23.0℃、湿度45.0%RH下で引張速度50mm/分で引っ張り、室温23.0℃における破断点伸度の測定を行なった。
(1) -2 Measurement of film physical properties The cured film (a) and the cured film (b) prepared in (1) -1 are cured from the wafer by immersing in 45 wt% of hydrofluoric acid for 5 minutes The membrane was peeled off. This film was cut into strips 1.5 cm wide and 2 cm long to prepare samples for elongation measurement.
A sample produced from the cured films (a) and (b) was subjected to a tensile speed of 50 mm / min at a room temperature of 23.0 ° C. and a humidity of 45.0% RH using Tensilon RTM-100 (manufactured by ORIENTEC Co., Ltd.) And the elongation at break at room temperature 23.0 ° C. was measured.

また、硬化膜(a)については、インストロン5582((株)インストロン製)を用いて、−55℃下にて引張速度5.0mm/分で引っ張り、低温下での破断点伸度の測定も行なった。
測定は、それぞれの温度条件において、1検体につき10枚の短冊について行ない、それぞれの結果における上位5点の平均値を求めた。硬化膜(a)の室温での破断点伸度(a−1)を100%とした場合に対して、硬化膜(b)の破断点伸度(b−1)および、硬化膜(a)の低温での破断点伸度(a−2)の値が、70%以上のものを非常に良好(A)、50%以上70%未満のものを良好(B)、40%以上50%未満のものを可(C)、40%未満のものを不十分(D)とした。この評価において、高い評価の材料ほど、高温、低温での使用条件における劣化が少なく、耐久性の高い材料であるといえる。
In addition, for the cured film (a), using Instron 5582 (manufactured by Instron Co., Ltd.), the film is pulled at a tensile speed of 5.0 mm / min at -55 ° C., and the elongation at break at low temperature is The measurement was also performed.
The measurement was performed on 10 strips per sample under each temperature condition, and the average value of the top 5 points in each result was determined. In contrast to the case where the elongation at break (a-1) at room temperature of the cured film (a) is 100%, the elongation at break (b-1) of the cured film (b) and the cured film (a) The value of elongation at break (a-2) at a low temperature of 70% or more is very good (A), 50% or more and less than 70% is good (B), 40% or more and less than 50% (C) and less than 40% were insufficient (D). In this evaluation, it can be said that the higher the evaluation material is, the less the deterioration in the use conditions at high temperature and low temperature, and the higher the durability.

(2)感度評価
<現像膜の作製>
8インチシリコンウエハ上にワニスを回転塗布し、次いで、120℃のホットプレート(東京エレクトロン(株)製の塗布現像装置Act−8を使用)で3分間ベークし、平均厚さ10μmのプリベーク膜を作製した。この膜を、露光機i線ステッパーを用いて0〜1000mJ/cmの露光量にて10mJ/cmステップで露光した。露光後、2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液(三菱ガス化学(株)製、ELM−D)で90秒間現像し、ついで純水でリンスして、現像膜を得た。
(2) Evaluation of sensitivity <Preparation of developed film>
The varnish is spin-coated on an 8-inch silicon wafer and then baked for 3 minutes on a hot plate at 120 ° C. (using a coating and developing apparatus Act-8 manufactured by Tokyo Electron Ltd.) to obtain a pre-baked film with an average thickness of 10 μm. Made. The membrane was exposed at 10 mJ / cm 2 steps by the exposure amount of 0~1000mJ / cm 2 using an exposure system i-line stepper. After exposure, development was carried out with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (ELM-D, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) for 90 seconds, and then rinsed with pure water to obtain a developed film. .

<感度の算出>
前記の方法で得た現像膜のパターンをFDP顕微鏡MX61(オリンパス(株)社製)を用いて倍率20倍で観察し、マスクサイズが200μmのラインパターンが開口するための最低必要露光量Ethを求め、これを感度とした。Ethが350mJ/cm未満のものを非常に良好(A)、Ethが350mJ/cm以上500mJ/cm未満のものを良好(B)、500mJ/cm以上および残渣が残って開口しなかったものを不良(C)とした。
<Calculation of sensitivity>
The pattern of the developed film obtained by the above method is observed at a magnification of × 20 using an FDP microscope MX61 (manufactured by Olympus Corporation), and the minimum necessary exposure Eth for opening a line pattern having a mask size of 200 μm is determined. It asked and this was made into sensitivity. Eth very good of less than 350mJ / cm 2 (A), Eth is 350 mJ / cm 2 or more 500 mJ / cm 2 less than good ones (B), not openings remain 500 mJ / cm 2 or more and the residue The product is considered bad (C).

[合成例1]アルカリ可溶性樹脂(A−1)の合成
乾燥窒素気流下、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(JFEケミカル(株)製、以降BAHF)32.9g(0.09mol)、と末端封止剤として、4−アミノフェノール(東京化成工業(株)製)2.18g(0.02mol)をN−メチル−2−ピロリドン(三菱化学(株)製、以降NMP)239gに溶解させた。ここにビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物(マナック(株)製、以降ODPA)31.02g(0.1モル)をNMP20gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で4時間反応させた。その後、190℃で2時間撹拌した。撹拌終了後、放冷し、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で20時間乾燥し、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−1)の粉末を得た。
Synthesis Example 1 Synthesis of Alkali-Soluble Resin (A-1) Under dry nitrogen gas flow, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (manufactured by JFE Chemical Co., Ltd., hereinafter BAHF) 32 .9 g (0.09 mol), and 2.18 g (0.02 mol) of 4-aminophenol (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) as an end capping agent with N-methyl-2-pyrrolidone (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) (Hereinafter, NMP) was dissolved in 239 g. To this was added 31.02 g (0.1 mol) of bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride (manufactured by Manac Corporation, hereinafter referred to as ODPA) together with 20 g of NMP, and allowed to react at 20 ° C. for 1 hour, and then The reaction was carried out at 50 ° C. for 4 hours. Then, it stirred at 190 degreeC for 2 hours. After completion of the stirring, the mixture was allowed to cool, and the solution was poured into 3 L of water to obtain a white precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed three times with water, and then dried with a vacuum dryer at 80 ° C. for 20 hours to obtain a powder of an alkali-soluble polyimide resin (A-1).

[合成例2]アルカリ可溶性樹脂(A−2)の合成
乾燥窒素気流下、ODPA31.02g(0.1mol)をNMP195gに溶解させた。ここに4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(和歌山精化(株)製、以後4,4‘−DAE)11.01g(0.06mol)とBAHF7.3g(0.02mol)をNMP15gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で2時間反応させた。次に末端封止剤として4−アミノフェノール4.37g(0.04mol)をNMP10gとともに加え、50℃で2時間反応させた。その後、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール(三菱レイヨン(株)製)21.45g(0.18mol)をNMP20gで希釈した溶液を10分かけて滴下した。滴下後、50℃で3時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を室温まで冷却した後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、50℃の真空乾燥機で20時間乾燥し、ポリアミド酸エステル(ポリイミド前駆体)(A−2)の粉末を得た。
Synthesis Example 2 Synthesis of Alkali-Soluble Resin (A-2) Under dry nitrogen gas flow, 31.02 g (0.1 mol) of ODPA was dissolved in 195 g of NMP. To this, 11.01 g (0.06 mol) of 4,4'-diaminodiphenyl ether (Wakayama Seika Co., Ltd. product, hereinafter, 4,4'-DAE) and 7.3 g (0.02 mol) of BAHF are added together with 15 g of NMP, The reaction was carried out for 1 hour at ° C and then for 2 hours at 50 ° C. Next, 4.37 g (0.04 mol) of 4-aminophenol as an end capping agent was added together with 10 g of NMP, and reacted at 50 ° C. for 2 hours. Thereafter, a solution of 21.45 g (0.18 mol) of N, N-dimethylformamide dimethylacetal (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) diluted with 20 g of NMP was added dropwise over 10 minutes. After dropping, the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours. After the stirring was over, the solution was cooled to room temperature and then poured into 3 L of water to obtain a white precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed three times with water, and then dried with a vacuum dryer at 50 ° C. for 20 hours to obtain a powder of polyamic acid ester (polyimide precursor) (A-2).

[合成例3]アルカリ可溶性樹脂(A−3)の合成
乾燥窒素気流下、BAHF18.3g(0.05mol)をNMP50gおよびグリシジルメチルエーテル(和光純薬工業(株)製)26.4g(0.3mol)に溶解させ、溶液の温度を−15℃まで冷却した。ここにジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロリド(日本農薬(株)製)14.7g(0.050mol)をγ−ブチロラクトン25gに溶解させた溶液を、反応系内の温度が0℃を越えないように滴下した。滴下終了後、6時間−15℃で撹拌を続けた。反応終了後、溶液をメタノールを10重量%含んだ水3Lに投入して白色の沈殿を析出させた。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、アルカリ可溶性のポリベンゾオキサゾール前駆体(A−3)を得た。
Synthesis Example 3 Synthesis of Alkali-Soluble Resin (A-3) Under dry nitrogen gas flow, 18.3 g (0.05 mol) of BAHF, 50 g NMP, and 26.4 g (0. 8 g) of glycidyl methyl ether (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). It was dissolved in 3 mol) and the temperature of the solution was cooled to -15 ° C. A solution of 14.7 g (0.050 mol) of diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride (manufactured by Japan Pesticide Co., Ltd.) dissolved in 25 g of γ-butyrolactone was added dropwise so that the temperature in the reaction system did not exceed 0 ° C. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at -15 ° C for 6 hours. After completion of the reaction, the solution was poured into 3 liters of water containing 10% by weight of methanol to precipitate a white precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed three times with water, and then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 72 hours to obtain an alkali-soluble polybenzoxazole precursor (A-3).

[合成例4]アルカリ可溶性樹脂(A−4)の合成
190℃での加熱時間を1時間とした以外は合成例(1)と同様にして、ポリイミド、ポリアミド酸共重合樹脂(A−4)の粉末を得た。IR測定において、イミドのC−N伸縮振動である1360cm−1のピーク強度をアルカリ可溶性ポリイミド樹脂(A−1)のピーク強度と比較し、イミド化率を算出したところ、イミド化率は75%であった。
Synthesis Example 4 Synthesis of Alkali-Soluble Resin (A-4) A polyimide, polyamic acid copolymer resin (A-4) was prepared in the same manner as in Synthesis Example (1) except that the heating time at 190 ° C. was 1 hour. Of the powder. In IR measurement, the peak intensity at 1360 cm −1 , which is the C—N stretching vibration of imide, was compared with the peak intensity of the alkali-soluble polyimide resin (A-1), and the imidation ratio was calculated to be 75% Met.

[合成例5] ヒドロキシル基含有ジアミン化合物の合成
BAHF18.3g(0.05mol)をアセトン100mL、プロピレンオキシド(東京化成(株)製)17.4g(0.3mol)に溶解させ、−15℃に冷却した。ここに3−ニトロベンゾイルクロリド(東京化成(株)製)20.4g(0.1mol)をアセトン100mLに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、−15℃で4時間撹拌し、その後室温に戻した。析出した白色固体をろ別し、50℃で真空乾燥した。
Synthesis Example 5 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Diamine Compound 18.3 g (0.05 mol) of BAHF is dissolved in 100 mL of acetone and 17.4 g (0.3 mol) of propylene oxide (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), It cooled. A solution of 20.4 g (0.1 mol) of 3-nitrobenzoyl chloride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) dissolved in 100 mL of acetone was added dropwise thereto. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at -15 ° C for 4 hours, and then returned to room temperature. The precipitated white solid was separated by filtration and vacuum dried at 50 ° C.

得られた白色固体30gを300mLのステンレスオートクレーブに入れ、メチルセルソルブ250mLに分散させ、5%パラジウム−炭素(和光純薬(株)製)を2g加えた。ここに水素を風船で導入して、還元反応を室温で行った。約2時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終了させた。反応終了後、濾過して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、下記式で表されるヒドロキシル基含有ジアミン化合物を得た。   30 g of the obtained white solid was placed in a 300 mL stainless steel autoclave, dispersed in 250 mL of methyl cellosolve, and 2 g of 5% palladium-carbon (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. Hydrogen was introduced here with a balloon and the reduction reaction was carried out at room temperature. After about 2 hours, the reaction was terminated after confirming that the balloon did not deflate any further. After completion of the reaction, the reaction product was filtered to remove the catalyst palladium compound, and concentrated by a rotary evaporator to obtain a hydroxyl group-containing diamine compound represented by the following formula.

Figure 2019101440
Figure 2019101440

[合成例6] アルカリ可溶性樹脂(A−5)の合成
乾燥窒素気流下、合成例5で得られたヒドロキシル基含有ジアミン15.1g(0.025mol)、BAHF3.66g(0.01mol)、SiDA0.62g(0.0025mol)をNMP200gに溶解した。ここにODPA15.5g(0.05mol)を加え、40℃で1時間撹拌した。その後、3−アミノフェノール(東京化成(株)製、2.73g(0.025モル)を加え、40℃で1時間撹拌した。さらにジメチルホルアミドジメチルアセタール11.9g(0.1mol)をNMP5gで希釈した溶液を10分かけて滴下した。滴下後、40℃で2時間撹拌を続けた。撹拌終了後、溶液を水2Lに投入して、ポリマー固体の沈殿を濾過で集めた。さらに水で3回洗浄を行い、集めたポリマー固体を50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、ポリアミド酸エステルであるアルカリ可溶性樹脂(A−5)を得た。
[合成例7]既閉環ポリベンゾオキサゾール樹脂(PBO−1)の合成
合成例3で得られたアルカリ可溶性ポリベンゾオキサゾール前駆体(A−3)20gを50gのNMPに溶解し、乾燥窒素気流下190℃で2時間加熱撹拌した。撹拌終了後、溶液を室温まで冷却した後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、50℃の真空乾燥機で20時間乾燥し、既閉環ポリベンゾオキサゾール樹脂(PBO−1)の粉末を得た。PBO−1の閉環率は100%である。
Synthesis Example 6 Synthesis of Alkali-Soluble Resin (A-5) Under a stream of dry nitrogen, 15.1 g (0.025 mol) of the hydroxyl group-containing diamine obtained in Synthesis Example 5, 3.66 g (0.01 mol) of BAHF, SiDA0 0.62 g (0.0025 mol) was dissolved in 200 g of NMP. 15.5 g (0.05 mol) of ODPA was added here, and it stirred at 40 degreeC for 1 hour. Thereafter, 2.73 g (0.025 mol) of 3-aminophenol (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred for 1 hour at 40 ° C. Furthermore, 11.9 g (0.1 mol) of dimethyl formamide dimethyl acetal was added to 5 g of NMP. The solution diluted with was added dropwise over 10 minutes, and after dropwise addition, stirring was continued for 2 hours at 40 ° C. After the stirring was over, the solution was poured into 2 L of water, and the precipitate of the polymer solid was collected by filtration. The obtained polymer solid was dried with a vacuum dryer at 50 ° C. for 72 hours to obtain an alkali-soluble resin (A-5) which is a polyamic acid ester.
Synthesis Example 7 Synthesis of Closed Ring Polybenzoxazole Resin (PBO-1) 20 g of the alkali-soluble polybenzoxazole precursor (A-3) obtained in Synthesis Example 3 is dissolved in 50 g of NMP and dried under nitrogen stream It heat-stirred at 190 degreeC for 2 hours. After the stirring was over, the solution was cooled to room temperature and then poured into 3 L of water to obtain a white precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed three times with water, and then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 20 hours to obtain a powder of a closed-ring polybenzoxazole resin (PBO-1). The ring closure rate of PBO-1 is 100%.

[合成例8]アルカリ可溶性樹脂(A−6)の合成
190℃での加熱時間を1時間とした以外は合成例7と同様にして、ポリベンゾオキサゾールとポリベンゾオキサゾール前駆体の共重合樹脂(A−5)の粉末を得た。IR測定において、オキサゾールのC−O伸縮振動である1050cm−1の付近のピーク強度を既閉環ポリベンゾオキサゾール樹脂(PBO−1)のピーク強度と比較し、オキサゾール化率を算出したところ、オキサゾール化率は60%であった。
Synthesis Example 8 Synthesis of Alkali-Soluble Resin (A-6) In the same manner as in Synthesis Example 7 except that the heating time at 190 ° C. was 1 hour, a copolymer resin of polybenzoxazole and polybenzoxazole precursor ( The powder of A-5) was obtained. In IR measurement, the peak intensity near 1050 cm −1 , which is the C—O stretching vibration of oxazole, is compared with the peak intensity of a closed-ring polybenzoxazole resin (PBO-1), and the oxazolization ratio is calculated. The rate was 60%.

[合成例9]ポリシロキサン(B−1)の合成   Synthesis Example 9 Synthesis of Polysiloxane (B-1)

Figure 2019101440
Figure 2019101440

乾燥窒素気流下、フタル酸(和光純薬工業(株)製)14.8g(0.1mol)をジクロロメタン(和光純薬工業(株)製)100mlに溶解し、10℃に冷却した。ここにジクロロメタン100mlに溶解した3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン(信越化学(株)製、製品名、KBE−902)19.1g(0.1mol)を滴下し、10℃で1.5時間、その後室温に戻して4時間撹拌した。ロータリーエバポレーターで溶媒を留去し、透明オイル(中間体(1))33.4gを得た。   In a stream of dry nitrogen, 14.8 g (0.1 mol) of phthalic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 100 ml of dichloromethane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and cooled to 10 ° C. To this was added dropwise 19.1 g (0.1 mol) of 3-aminopropyldiethoxymethylsilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product name, KBE-902) dissolved in 100 ml of dichloromethane, and the solution was added at 10 ° C. for 1.5 hours. Then, it returned to room temperature and stirred for 4 hours. The solvent was distilled off with a rotary evaporator to obtain 33.4 g of a transparent oil (Intermediate (1)).

中間体(1)13.6g(40mmol)をガンマブチロラクトン(以後、GBL)15gに溶解し、40℃に昇温した。ここに蒸留水2.1gを加えて70℃に昇温して30分撹拌し、その後110℃に昇温して2時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却し、ロータリーエバポレーターで、低沸点の脱離成分を留去しポリシロキサン(B−1)のGBL溶液を得た。   Intermediate (1) 13.6 g (40 mmol) was dissolved in 15 g of gamma-butyrolactone (hereinafter GBL), and the temperature was raised to 40 ° C. Thereto, 2.1 g of distilled water was added, and the temperature was raised to 70 ° C. and stirred for 30 minutes, and then the temperature was raised to 110 ° C. and stirred for 2 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, and the low-boiling separated components were distilled off with a rotary evaporator to obtain a GBL solution of polysiloxane (B-1).

[合成例10]ポリシロキサン(B−2)の合成   Synthesis Example 10 Synthesis of Polysiloxane (B-2)

Figure 2019101440
Figure 2019101440

乾燥窒素気流下、4−ヒドロキシ安息香酸(和光純薬工業(株)製)15.1g80.11mol)、KBE−902 19.1g(0.1mol)をジクロロメタン50gに溶解し、10℃に冷却した。ここに、ジクロロメタン10gに溶解した、1−エチル−3−(3ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(東京化成工業(株)製)21.1g(0.11mol)を滴下した。反応溶液を10℃にて1時間、さらに室温にて2時間撹拌した。反応溶液を蒸留水で分液洗浄し、有機溶媒を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ロータリーエバポレーターで溶媒を留去し、中間体(2)30.5gを得た。   In a stream of dry nitrogen, 4-hydroxybenzoic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 15.1 g 80.11 mol) and KBE-902 19.1 g (0.1 mol) were dissolved in 50 g of dichloromethane and cooled to 10 ° C. . To this was added dropwise 21.1 g (0.11 mol) of 1-ethyl-3- (3 dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) dissolved in 10 g of dichloromethane. The reaction solution was stirred at 10 ° C. for 1 hour and further at room temperature for 2 hours. The reaction solution was separated and washed with distilled water, the organic solvent was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off with a rotary evaporator to obtain 30.5 g of an intermediate (2).

中間体(2)4.6g(15mmol)をGBL8gに溶解し、40℃に昇温した。ここに蒸留水0.8gを加えて70℃に昇温して30分撹拌し、その後110℃に昇温して2時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却し、ロータリーエバポレーターで、低沸点の脱離成分を留去し、ポリシロキサン(B−2)のGBL溶液を得た。   Intermediate (2) 4.6 g (15 mmol) was dissolved in 8 g of GBL and the temperature was raised to 40.degree. Thereto, 0.8 g of distilled water was added, and the temperature was raised to 70 ° C. and stirred for 30 minutes, and then the temperature was raised to 110 ° C. and stirred for 2 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, and the low-boiling separated component was distilled off with a rotary evaporator to obtain a GBL solution of polysiloxane (B-2).

[合成例11]ポリシロキサン(B−3)の合成
中間体(2)9.2g(30mmol)、ジメチルジエトキシシラン(信越化学(株)製)2.9g(20mmol)をガンマブチロラクトン35gに溶解し、40℃に昇温した。ここに蒸留水0.8gを加えて70℃に昇温して30分撹拌し、その後110℃に昇温して2時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却し、ロータリーエバポレーターで、低沸点の脱離成分を留去し、ポリシロキサン(B−3)のGBL溶液を得た。H−NMRから、この樹脂における中間体(2)由来の残基とジメチルジエトキシシラン由来の残基の含有率を算出したところ、55モル%:45モル%であった。
Synthesis Example 11 Synthetic Intermediate (2) of Polysiloxane (B-3) 9.2 g (30 mmol) of dimethyldiethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 2.9 g (20 mmol) of dimethyldiethoxysilane dissolved in 35 g of gamma-butyrolactone And heated to 40.degree. Thereto, 0.8 g of distilled water was added, and the temperature was raised to 70 ° C. and stirred for 30 minutes, and then the temperature was raised to 110 ° C. and stirred for 2 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, and the low-boiling separated components were distilled off with a rotary evaporator to obtain a GBL solution of polysiloxane (B-3). It was 55 mol%: 45 mol% when the content rate of the residue derived from the intermediate (2) in this resin, and the residue derived from dimethyldiethoxysilane in 1 H-NMR was computed.

[合成例12]ポリシロキサン(B−4)の合成   Synthesis Example 12 Synthesis of Polysiloxane (B-4)

Figure 2019101440
Figure 2019101440

乾燥窒素気流下、撹拌機、還流冷却器、滴下ろうとを備えた4つ口フラスコに、マグネシウム(和光純薬工業(株)製)5.1g(0.21mol)と乾燥テトラヒドロフラン(和光純薬工業(株)製、以降THF)200mLを加え40℃に温度を昇温した。次いで開始剤として1,2−ジブロモエタン(和光純薬工業(株)製)を2滴加えた後、1−ブロモ−4−tertブトキシベンゼン(和光純薬工業(株)製)45.6g(0.2mol)を40〜45℃の範囲で滴下し、さらに1時間撹拌し、4−tertブトキシフェニルマグネシウムブロミドのTHF懸濁液を得た。   Under a nitrogen stream of dry nitrogen, 5.1 g (0.21 mol) of magnesium (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and dry tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a dropping wax. After the addition of 200 mL of THF Co., Ltd., THF), the temperature was raised to 40 ° C. Then, 2 drops of 1,2-dibromoethane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added as an initiator, and then 45.6 g of 1-bromo-4-tert-butoxybenzene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.2 mol) was dripped in the range of 40-45 degreeC, and also it stirred for 1 hour, and obtained the THF suspension of 4-tert butoxy phenyl magnesium bromide.

窒素気流下、トリエトキシ(メチル)シラン(東京化成工業(株)製)71.2g(0.4mol)を乾燥THF200mlに溶解し、0℃に冷却した。ここに、4−tertブトキシフェニルマグネシウムブロミドのTHF懸濁液全量を45分かけて滴下した。滴下終了後さらに一晩撹拌した。生成したマグネシウム塩を除去後、ロータリーエバポレーターにてTHFを留去し、さらに真空蒸留にて未反応のトリエトキシ(メチル)シランおよび、1−ブロモ−4−tert−ブトキシベンゼンを除去し、4−tert−ブトキシフェニルジエトキシメチルシランを45g得た。   In a nitrogen stream, 71.2 g (0.4 mol) of triethoxy (methyl) silane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 200 ml of dry THF, and the solution was cooled to 0 ° C. The whole THF suspension of 4-tert butoxyphenyl magnesium bromide was added dropwise over 45 minutes here. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred overnight. After removing the formed magnesium salt, THF is distilled off with a rotary evaporator, and then unreacted triethoxy (methyl) silane and 1-bromo-4-tert-butoxybenzene are removed by vacuum distillation, 4-tert. 45 g of butoxyphenyldiethoxymethylsilane were obtained.

さらに窒素気流下4−tert−ブトキシフェニルジエトキシメチルシランにギ酸を加えて3時間撹拌し、その後、ロータリーエバポレーターでギ酸を留去し、4−((ジエトキシメチル)シリル)フェノール35.5gを得た。   Furthermore, formic acid is added to 4-tert-butoxyphenyldiethoxymethylsilane under nitrogen stream and stirred for 3 hours, and then the formic acid is distilled off by a rotary evaporator to obtain 35.5 g of 4-((diethoxymethyl) silyl) phenol Obtained.

4−((ジエトキシ(メチル))シリル)フェノール9.1g(40mmol)をGBL15gに溶解し、40℃に昇温した。ここに蒸留水2.1gを加えて70℃に昇温して30分撹拌し、その後110℃に昇温して2時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却し、ロータリーエバポレーターで、低沸点の脱離成分を留去し、ポリシロキサン(B−4)のGBL溶液を得た。   9.1 g (40 mmol) of 4-((diethoxy (methyl)) silyl) phenol was dissolved in 15 g of GBL, and the temperature was raised to 40 ° C. Thereto, 2.1 g of distilled water was added, and the temperature was raised to 70 ° C. and stirred for 30 minutes, and then the temperature was raised to 110 ° C. and stirred for 2 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, and the low-boiling separated component was distilled off with a rotary evaporator to obtain a GBL solution of polysiloxane (B-4).

[合成例13]ポリシロキサン(B−5)の合成
中間体(2)を7.3g(24mmol)、ジメチルジエトキシシランを3.8g(26mmol)とした以外は合成例7と同様にして、ポリシロキサン(B−5)のGBL溶液を得た。H−NMRから、この樹脂における中間体(2)由来の残基とジメチルジエトキシシラン由来の残基の含有率を算出したところ、46モル%:54モル%であった。
Synthesis Example 13 The procedure of Synthesis Example 7 was repeated except that 7.3 g (24 mmol) of synthetic intermediate (2) of the polysiloxane (B-5) and 3.8 g (26 mmol) of dimethyldiethoxysilane were used. The GBL solution of polysiloxane (B-5) was obtained. It was 46 mol%: 54 mol% when the content rate of the residue derived from the intermediate (2) in this resin, and the residue derived from dimethyldiethoxysilane in 1 H-NMR was computed.

[合成例14] ナフトキノンジアジド化合物(C−1)の合成
乾燥窒素気流下、TrisP−PA(商品名、本州化学工業(株)製)21.23g(0.05mol)と5−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド37.62g(0.14mol)を1,4−ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50gと混合させたトリエチルアミン15.58g(0.154mol)を系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後30℃で2時間攪拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、濾液を水に投入させた。その後、析出した沈殿を濾過で集めた。この沈殿を真空乾燥機で乾燥させ、下記構造のナフトキノンジアジド化合物(C−1)を得た。
Synthesis Example 14 Synthesis of Naphthoquinone Diazide Compound (C-1) 21.23 g (0.05 mol) of Tris P-PA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and 5-naphthoquinone diazide sulfonyl acid in a dry nitrogen stream 37.62 g (0.14 mol) of chloride were dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. To this, 15.58 g (0.154 mol) of triethylamine mixed with 50 g of 1,4-dioxane was dropped so that the temperature in the system did not exceed 35 ° C. After dropping, the mixture was stirred at 30 ° C. for 2 hours. The triethylamine salt was filtered off and the filtrate was poured into water. Thereafter, the deposited precipitate was collected by filtration. The precipitate was dried by a vacuum drier to obtain a naphthoquinone diazide compound (C-1) having the following structure.

Figure 2019101440
Figure 2019101440

実施例1〜13、比較例1〜8
以下の表1に示す量で各成分をGBL10gに溶解してワニスを調製し、これらの特性を上記評価方法により測定した。得られた結果を表1に示す。
Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 8
Each component was melt | dissolved in GBL10g by the quantity shown in the following Table 1, the varnish was prepared, and these characteristics were measured by the said evaluation method. The obtained results are shown in Table 1.

Figure 2019101440
Figure 2019101440

表1中、架橋剤(E−1)、酸化防止剤(F−1)は下記化学式にそれぞれ示す化合物である。 In Table 1, a crosslinking agent (E-1) and an antioxidant (F-1) are compounds respectively shown to the following chemical formula.

Figure 2019101440
Figure 2019101440

Figure 2019101440
Figure 2019101440

[実施例1〜3、比較例1〜3]
既閉環ポリイミド樹脂であるアルカリ可溶性樹脂(A−1)にアルカリ可溶性基を有するポリシロキサン(B−4)を混合することで、比較例1と比較して初期伸度の向上および、低温、高温での伸度保持率が向上する結果が得られた。また、架橋剤(D−1)を加えることで伸度がさらに向上し、酸化防止剤(E−1)を加えることで高温保持後の伸度保持率がより良好な結果が得られた。
[実施例4〜5]
ポリシロキサン(B−1)および(B−2)使用することで、比較例3と比較して、初期伸度の向上および、低温、高温での伸度保持率が向上する結果が得られた。また、実施例3と比較して、シロキサンユニットの熱安定性が向上する効果から、高温保持後の伸度保持率がより良好な結果となった。
[実施例6〜7、比較例4]
アルカリ可溶性樹脂(A)に対するポリシロキサン(B−1)の混合量を変えて評価を行った。実施例6では(A)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し、(B)ポリシロキサンの量が1重量部以上であることから、実施例3と同様に低温での伸度保持率は十分高いことに加えて、高温保持後の伸度保持率も高い結果が得られた。また、実施例7では、ポリシロキサン(B−1)の含有量が、(A)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し、100重量部以下であり、実施例3と同様、高温保持後の伸度保持率が高いことに加えて、さらに低温における伸度保持率がより高く、また感度もより良好である結果が得られた。一方、比較例4では、ポリシロキサン(B−4)の割合がアルカリ可溶性樹脂(A)100重量部に対して100重量部よりも多く、高温保持後に硬化膜が白濁し、剥離することができなかった。
[実施例8、比較例5]
(B)ポリシロキサンとして、アルカリ可溶性基量の異なる樹脂を用いて評価を行った。ポリシロキサン中のアルカリ可溶性基量が55モル%である(B−3)を用いた場合、実施例4と遜色のない結果が得られた。一方でアルカリ可溶性基量が46%である(B−5)を用いた場合、塗布、現像後に膜ムラがあり、樹脂の相溶性が不十分であることが示唆され、また現像後に残渣が残った。
[実施例9〜13、比較例6〜8]
アルカリ可溶性樹脂(A)として、ポリアミド酸を主鎖とする(A−2)、ポリベンゾオキサゾール前駆体を主鎖とする(A−3)、ポリアミド酸とポリイミドの共重合体を主鎖とする(A−4)、ポリアミド酸エステルを主鎖とする(A−5)、および、ポリベンゾオキサゾールとその前駆体の共重合体を主鎖とする(A−6)を用いて評価を行ったところ、実施例4と遜色のない結果が得られ、ポリアミド酸やポリベンゾオキサゾール前駆体、それら共重合体を用いた場合でも高い特性が得られることが分かった。一方で、これらの樹脂に(B)ポリシロキサンを混合せずに評価を行った場合、低温および高温保持後の伸度保持率が著しく低く、耐久性が低い結果となった。
[Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3]
Improvement of initial elongation and low temperature, high temperature as compared with Comparative Example 1 by mixing an alkali-soluble resin (A-1) which is a closed ring polyimide resin with a polysiloxane (B-4) having an alkali-soluble group The result of improving the elongation retention rate at In addition, the elongation was further improved by the addition of the crosslinking agent (D-1), and a good result of the elongation retention after holding at a high temperature was obtained by the addition of the antioxidant (E-1).
[Examples 4 to 5]
The use of the polysiloxanes (B-1) and (B-2) resulted in an improvement in initial elongation and an improvement in elongation retention at low temperatures and high temperatures, as compared with Comparative Example 3. . Moreover, compared with Example 3, from the effect which the thermal stability of a siloxane unit improves, the result of elongation retention after high temperature holding became a more favorable result.
[Examples 6 to 7, Comparative Example 4]
Evaluation was performed by changing the mixing amount of the polysiloxane (B-1) to the alkali-soluble resin (A). In Example 6, since the amount of (B) polysiloxane is 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of (A) alkali-soluble resin, the elongation retention at low temperature is sufficiently high as in Example 3. In addition to the above, the elongation retention rate after high temperature holding was also high. In Example 7, the content of the polysiloxane (B-1) is 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the (A) alkali-soluble resin, and as in Example 3, the elongation after holding at high temperature In addition to the high retention, the result is obtained that the elongation retention at lower temperatures is higher and the sensitivity is better. On the other hand, in Comparative Example 4, the ratio of the polysiloxane (B-4) is more than 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin (A), and the cured film becomes cloudy after holding at high temperature and can be peeled off It was not.
[Example 8, Comparative Example 5]
(B) As polysiloxane, it evaluated using resin from which the amount of alkali-soluble groups differs. When (B-3), in which the amount of alkali-soluble groups in the polysiloxane is 55 mol%, results comparable to those of Example 4 were obtained. On the other hand, when (B-5) having an alkali-soluble group content of 46% is used, film unevenness occurs after coating and development, suggesting that the compatibility of the resin is insufficient, and residues remain after development. The
[Examples 9 to 13, Comparative Examples 6 to 8]
As an alkali-soluble resin (A), a polyamic acid is used as a main chain (A-2), a polybenzoxazole precursor is used as a main chain (A-3), and a copolymer of polyamic acid and polyimide is used as a main chain Evaluation was carried out using (A-4), a polyamic acid ester as the main chain (A-5), and a copolymer of polybenzoxazole and its precursor as the main chain (A-6). On the other hand, it was found that results comparable to those of Example 4 were obtained, and high properties were obtained even when using a polyamic acid, a polybenzoxazole precursor, or a copolymer thereof. On the other hand, when evaluation was performed without mixing (B) polysiloxane with these resins, the elongation retention after holding at low temperature and high temperature was extremely low, resulting in low durability.

Claims (9)

(A)ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体およびこれらから選ばれる2種以上の樹脂の共重合体から選択される1種類以上のアルカリ可溶性樹脂と、
(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンと(C)感光剤と(D)溶剤を含有するポジ型感光性樹脂組成物であって、(A)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、(B)一般式(1)で表される構造を含むポリシロキサンを1〜100重量部含有すること特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2019101440
(一般式(1)中、Rは炭素数1以上の1価の有機基を表し、Rは構造中にフェノール性水酸基もしくはカルボキシル基またはその両方を有する有機基を表す。p:q=50:50〜0:100を満たす。繰り返し単位中それぞれのRおよびRは同じでも異なっていてもよい。)
(A) at least one alkali-soluble resin selected from polyimide, polybenzoxazole, polyimide precursor, polybenzoxazole precursor, and a copolymer of two or more resins selected therefrom
(B) A positive photosensitive resin composition comprising a polysiloxane having a structure represented by the general formula (1), (C) a photosensitizer and (D) a solvent, wherein 100% by weight of the (A) alkali-soluble resin A positive photosensitive resin composition comprising: (B) 1 to 100 parts by weight of a polysiloxane having a structure represented by the general formula (1) with respect to part thereof.
Figure 2019101440
(In general formula (1), R 1 represents a monovalent organic group having one or more carbon atoms, and R 2 represents an organic group having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group or both in the structure p: q = 50: 50 to 0: 100. In the repeating units, each R 1 and R 2 may be the same or different.)
一般式(1)中、Rが一般式(2)で表される請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2019101440
(一般式(2)中、Rはフェノール性水酸基もしくはカルボキシル基またはその両方を有する基を表す。Xは炭素数1以上のアルキレン基を表す。)
The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein R 2 is represented by the general formula (2) in the general formula (1).
Figure 2019101440
(In the general formula (2), R 3 represents a group having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group or both of them. X represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms.)
さらに、(E)熱架橋剤を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 1 or 2, further comprising (E) a thermal crosslinking agent. さらに、(F)酸化防止剤を含有する請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。 Furthermore, the positive photosensitive resin composition in any one of the Claims 1-3 containing (F) antioxidant. 請求項1〜4いずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物から形成された樹脂シート。 The resin sheet formed from the positive type photosensitive resin composition in any one of Claims 1-4. 請求項1〜4いずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を硬化した硬化膜。 The cured film which hardened | cured the positive type photosensitive resin composition in any one of Claims 1-4. 請求項5に記載の樹脂シートを硬化した硬化膜。 A cured film obtained by curing the resin sheet according to claim 5. 請求項1〜4いずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、または請求項5に記載の樹脂シートを基板上にラミネートし、乾燥して樹脂膜を形成する工程と、マスクを介して露光する工程と、照射部をアルカリ溶液で溶出または除去して現像する工程と、現像後の樹脂膜を加熱処理する工程を含む、硬化膜のレリーフパターンの製造方法。 Applying the positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4 on a substrate, or laminating the resin sheet according to claim 5 on a substrate and drying to form a resin film; A method for producing a relief pattern of a cured film, comprising: a step of exposing through a mask; a step of eluting or removing an irradiated part with an alkaline solution for development; and a step of heat-treating a resin film after development. 請求項6または7に記載の硬化膜が、表面保護膜もしくは層間絶縁膜として配置された、電子部品または半導体装置。 An electronic component or a semiconductor device, wherein the cured film according to claim 6 or 7 is disposed as a surface protective film or an interlayer insulating film.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021085072A1 (en) * 2019-10-28 2021-05-06 富士フイルム株式会社 Pattern forming method, photosensitive resin composition, layered body manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
CN114539524A (en) * 2022-01-11 2022-05-27 吉林奥来德光电材料股份有限公司 Photosensitive resin precursor polymer, photosensitive resin composition paste and use thereof
CN116954025A (en) * 2023-07-27 2023-10-27 安徽觅拓材料科技有限公司 Positive photosensitive resin composition and application thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003255533A (en) * 2001-12-25 2003-09-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd Positive photosensitive resin composition and semiconductor device
JP2007121873A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Fujifilm Corp Photosensitive resin composition and method for producing semiconductor device using the same
WO2016133023A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 日本ゼオン株式会社 Resin composition, resin film and electronic component
WO2017188047A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 東レ株式会社 Resin composition, cured film of same and method for manufacturing same, and solid-state imaging element
JP2019101439A (en) * 2017-11-30 2019-06-24 東レ株式会社 Positive photosensitive resin composition, cured film, semiconductor device and production method of relief pattern in cured film

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003255533A (en) * 2001-12-25 2003-09-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd Positive photosensitive resin composition and semiconductor device
JP2007121873A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Fujifilm Corp Photosensitive resin composition and method for producing semiconductor device using the same
WO2016133023A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 日本ゼオン株式会社 Resin composition, resin film and electronic component
WO2017188047A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 東レ株式会社 Resin composition, cured film of same and method for manufacturing same, and solid-state imaging element
JP2019101439A (en) * 2017-11-30 2019-06-24 東レ株式会社 Positive photosensitive resin composition, cured film, semiconductor device and production method of relief pattern in cured film

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021085072A1 (en) * 2019-10-28 2021-05-06 富士フイルム株式会社 Pattern forming method, photosensitive resin composition, layered body manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
CN114539524A (en) * 2022-01-11 2022-05-27 吉林奥来德光电材料股份有限公司 Photosensitive resin precursor polymer, photosensitive resin composition paste and use thereof
CN114539524B (en) * 2022-01-11 2023-12-26 吉林奥来德光电材料股份有限公司 Photosensitive resin precursor polymer, photosensitive resin composition slurry and application thereof
CN116954025A (en) * 2023-07-27 2023-10-27 安徽觅拓材料科技有限公司 Positive photosensitive resin composition and application thereof
CN116954025B (en) * 2023-07-27 2024-02-23 安徽觅拓材料科技有限公司 Positive photosensitive resin composition and application thereof

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